廣域多點(diǎn)定位系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)分析.pdf

1、無(wú)源多點(diǎn)定位廣泛應(yīng)用于導(dǎo)航、通信、航天系統(tǒng)。新航行系統(tǒng)的概念提出后，多點(diǎn)定位（Multilateration）被視為典型的監(jiān)視技術(shù)，受到航空界的廣泛關(guān)注。無(wú)源多點(diǎn)定位，采用至少3個(gè)地面?zhèn)鞲衅?，接收?lái)自同一定位目標(biāo)發(fā)射信號(hào)的到達(dá)時(shí)間差（TDOA）或到達(dá)時(shí)間（TOA），進(jìn)行對(duì)應(yīng)的TDOA定位或TOA定位。在多點(diǎn)定位系統(tǒng)中，采用分布式地面接收站，接收定位目標(biāo)發(fā)射的SSR（二次監(jiān)視雷達(dá)）信號(hào)，利用接收信號(hào)的到達(dá)時(shí)間差（TDOA）或各地面站與飛機(jī)

2、間的距離差（RD）對(duì)目標(biāo)進(jìn)行定位，即雙曲線(xiàn)定位方法，或者利用接收信號(hào)的到達(dá)時(shí)間（TOA）對(duì)目標(biāo)進(jìn)行定位。
　　圍繞無(wú)源多點(diǎn)定位的算法理論，論文首先研究了多點(diǎn)定位的系統(tǒng)架構(gòu)，包括TOA檢測(cè)單元、時(shí)鐘同步單元以及中心處理站單元。論文的研究重點(diǎn)在于定位算法，算法的創(chuàng)新是論文的主要任務(wù)。
　　然后，論文對(duì)多點(diǎn)定位的Taylor級(jí)數(shù)定位算法、Chan算法進(jìn)行了推導(dǎo)和仿真，得出理想初始點(diǎn)情況下的Taylor算法定位性能圖和不同信噪比條件

3、下的Taylor、Chan算法的均方誤差表。通過(guò)研究仿真圖、表，分析、對(duì)比了Taylor級(jí)數(shù)定位算法、Chan算法的定位性能。
　　接著，論文對(duì)直接Bancroft算法進(jìn)行了推導(dǎo)和仿真?；谥苯覤ancroft算法提出了一種創(chuàng)新算法，即基于距離的TOA-LS估計(jì)算法（R-LS）和基于距離平方的TOA-LS估計(jì)算法（SR-LS）。定位目標(biāo)信號(hào)的TOE（Time Of Emission-發(fā)射時(shí)間）未知，到達(dá)時(shí)間差（TDOA）定位是無(wú)源

4、多點(diǎn)定位的主要方法。與通常的到達(dá)時(shí)間差（TDOA）定位方法不同，論文通過(guò)研究應(yīng)用于GPS單點(diǎn)定位的Bancroft算法，并用來(lái)對(duì)到達(dá)時(shí)間（TOA)的多點(diǎn)定位方程求解，基于Bancroft算法，論文提出了無(wú)源多點(diǎn)定位的TOA最小二乘估計(jì)算法即TOA-LS算法。推導(dǎo)出了基于到達(dá)時(shí)間定位方程組的閉式最小二乘解（TOA-LS），同時(shí)限定到達(dá)時(shí)間，對(duì)定位方程組的最小二乘解進(jìn)行了幾何解釋。通過(guò)仿真驗(yàn)證，兩種算法均能夠較好接近CRLB下界，并且對(duì)幾何