1.基于外辐射源TDOA/FDOA误差校正下的定位方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:步骤1:在多发单收外辐射源雷达网中,包括M个外辐射源和一个接收站,接收站为原点,第m个外辐射源位置为qm=[xm,ym]T,第p个目标的坐标位置为 则到达时差TDOA和到达频差FDOA量测为式中, 和 分别为TDOA和FDOA的真实值,c为信号的传播速度c=3×108m/s,fm为外辐射源m的频率,||·||为欧几里得距离;Δtm和Δfm分别为TDOA和FDOA的系统误差, 和 分别为TDOA和FDOA的量测误差,服从高斯分布;
外辐射源的位置、频率和观测站的位置通常是先验已知,因此TDOA和FDOA可转化为目标到达外辐射源与到达观测站的距离和um,p以及距离和变化率ρm,p;
式中, 和 分别为距离和真实值、距离和变化率真实值,δm、Δρm分别为对应的
距离和系统误差、距离和变化率系统误差; 分别为距离和量测噪声、距离和变化率量测噪声,均服从高斯分布;
步骤2:在双基距量测模型中引入辅助变量Rp=||rp||,将非线性方程(3)转化为伪线性方程,形式如下式中,
步骤3:将式(5)等式两边同时对时间求导,得式中,
将 和 带入式(5)和式(6)可得:步骤4:将目标位置 目标速度 辅助变量Rp和 以及系统偏差δm和Δρm作为待求变量,联立式(7)和(8),构造线性估计方程Z=HX+Be (9)式中:
H=[diag{H1(1) H1(2) ... H1(P)},[H2(1) H2(2) ... H2(P)]T],B11(p)=diag{2(δ1+Rp-u1,p),...,2(δM+Rp-uM,p)},B22(p)=diag{(δ1+Rp-u1,p),...,(δM+Rp-uM,p)},步骤5:采用迭代加权最小二乘法获得目标位置,速度与系统误差的估计值,具体如下:步骤5 .1 .初始化 ,令迭 代次数k =0 ,设置初 值步骤5.2.将 和 和 带入系数矩阵H和Z,令k=k+1,计算加权最小二乘估计值 其中,权重W=E[BeeTBT]-1=(BQBT)-1,Q为量测噪声协方差矩阵;获得目标位置估计值 与 目标速度估计值 与中间变量 与 以及偏差估计值 和
步骤5.3.当 迭代停
止,得到估计值 ε1和ε2为阈值;否则,转步骤5.2;
步骤6:考虑辅助变量 与目标位置和速度之间的关联性,设计关联最小二乘算法对步骤5的估计值 进行改进,具体如下:步骤6.1.考虑辅助变量Rp和 与目标位置和目标速度的相关性,选择目标位置目标速度 距离和率误差Δρm和距离和误差δm作为变量,构造关联加权最小二乘估计模型如下
ZDLS=HDLSXDLS+BDLSΔXWLS (10)式中:
HDLS=blkdiag{H′1,H′2,...H′P,EM,EM},BDLS=blkdiag{B′1,B′2,...,B′P,EM,EM},步骤6.2.对式(10)采用加权最小二乘估计求解,得到估计值如下其中,
最终,得到目标位置 目标速度 距离和变化率误差Δρm和距离和误差δm。