为解决多基站定位模型中基站之间同步代价高的问题,提出了一种基于多根长馈线天线基站的到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)定位模型,给出了模型方程和求解方法,该方法将复杂的3对距离差方程组转化为1个一元八次方程,然后采用...为解决多基站定位模型中基站之间同步代价高的问题,提出了一种基于多根长馈线天线基站的到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)定位模型,给出了模型方程和求解方法,该方法将复杂的3对距离差方程组转化为1个一元八次方程,然后采用Aberth-Newton迭代法来迭代求解方程。通过计算机仿真验证了基于多根长馈线天线基站的TDOA定位模型和解法的有效性,并对该模型的多解问题进行了分析,用优化基站布局的方案,解决了定位模型的唯一解问题。本定位模型在覆盖范围数百米时,定位精度可达分米级。展开更多
为实现前沿阵地和地面防空两种典型应用约束条件下到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)定位的自动布站优化,分析了这两种典型约束条件下的基站长度、站点间角度等对定位精度的影响。提出了基于自适应差分进化(Differential Evo...为实现前沿阵地和地面防空两种典型应用约束条件下到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)定位的自动布站优化,分析了这两种典型约束条件下的基站长度、站点间角度等对定位精度的影响。提出了基于自适应差分进化(Differential Evolution,DE)算法的TDOA自动布站优化策略。采用该算法对这两种约束条件下的自动布站优化进行了仿真分析,并对自适应DE算法计算复杂度进行了分析。结果表明,自适应DE算法的自动布站复杂度低,收敛快速,与定位误差分析一致,具有较好的全局寻优能力。展开更多
本文设计了一种基于无线信号时域特征值抽取的无源TDOA(Time Difference of Arrival,到达时间差)实时定位系统,采用多台无线信号接收装备(数量≥3),在可靠通讯链路和高精度时钟同步机制的保障下,可按需设定时间间隔及采样率对无线信号...本文设计了一种基于无线信号时域特征值抽取的无源TDOA(Time Difference of Arrival,到达时间差)实时定位系统,采用多台无线信号接收装备(数量≥3),在可靠通讯链路和高精度时钟同步机制的保障下,可按需设定时间间隔及采样率对无线信号进行时域采样、特征值抽取。基于目标信号质量最佳的原则,本文选取3台无线信号接收装备的采样数据进行滤波降采处理、特征值互相关计算,得到目标信号到达任意两台设备间的时差,并对时差进行误差判定以提升计算效率。最后,建立通用TDOA数学模型并基于Chan算法计算目标信号位置信息,实现每秒多次位置实时更新。展开更多
针对传统基于到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)定位方法存在的数值结果不确定性导致的定位误差问题,提出了一种采用双向收缩优化的TDOA区间定位算法。该算法在区间前向收缩阶段利用坐标系旋转解决了基站布型导致的定位失败...针对传统基于到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)定位方法存在的数值结果不确定性导致的定位误差问题,提出了一种采用双向收缩优化的TDOA区间定位算法。该算法在区间前向收缩阶段利用坐标系旋转解决了基站布型导致的定位失败问题,并巧妙地将时差测量转换为双曲线区间,利用二分法将双曲线区间离散成矩形集,并进行区间交叠运算缩小初始定位区间;在区间后向收缩阶段,利用初始定位区间反向收缩双曲线区间。由该算法最终可以得到收敛的区间定位结果。仿真结果表明,优化后的算法在不影响定位精度并且达到了克拉美罗下界的同时,定位结果的面积由40.10 m^(2)缩小到22.20 m^(2),降低了44.6%,置信度始终保持在99.3%以上。展开更多
时差定位(Time Difference of Arrival,TDOA)是一种广泛应用的被动定位技术,具有定位精度高、组网能力强、系统鲁棒性强等特点。针对运动目标定位计算复杂、精度收敛较慢等问题,在给出视距(Line of Sight,LOS)环境下定位模型的基础上,...时差定位(Time Difference of Arrival,TDOA)是一种广泛应用的被动定位技术,具有定位精度高、组网能力强、系统鲁棒性强等特点。针对运动目标定位计算复杂、精度收敛较慢等问题,在给出视距(Line of Sight,LOS)环境下定位模型的基础上,提出了定位适用于多站时差定位系统的定位方法,该方法将组群时差定位关系方程合理地线性化为统计估计问题,利用在线迭代实时求解目标位置。给出了针对目标不同运动特性条件下的多平台协同定位算法及其仿真结果,仿真结果表明所述方法可以实现对目标的精确定位,并且分析了运动形式对于定位精度的影响,仿真结果对于系统的工程设计具有指导作用。展开更多
文摘为解决多基站定位模型中基站之间同步代价高的问题,提出了一种基于多根长馈线天线基站的到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)定位模型,给出了模型方程和求解方法,该方法将复杂的3对距离差方程组转化为1个一元八次方程,然后采用Aberth-Newton迭代法来迭代求解方程。通过计算机仿真验证了基于多根长馈线天线基站的TDOA定位模型和解法的有效性,并对该模型的多解问题进行了分析,用优化基站布局的方案,解决了定位模型的唯一解问题。本定位模型在覆盖范围数百米时,定位精度可达分米级。
文摘为实现前沿阵地和地面防空两种典型应用约束条件下到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)定位的自动布站优化,分析了这两种典型约束条件下的基站长度、站点间角度等对定位精度的影响。提出了基于自适应差分进化(Differential Evolution,DE)算法的TDOA自动布站优化策略。采用该算法对这两种约束条件下的自动布站优化进行了仿真分析,并对自适应DE算法计算复杂度进行了分析。结果表明,自适应DE算法的自动布站复杂度低,收敛快速,与定位误差分析一致,具有较好的全局寻优能力。
文摘本文设计了一种基于无线信号时域特征值抽取的无源TDOA(Time Difference of Arrival,到达时间差)实时定位系统,采用多台无线信号接收装备(数量≥3),在可靠通讯链路和高精度时钟同步机制的保障下,可按需设定时间间隔及采样率对无线信号进行时域采样、特征值抽取。基于目标信号质量最佳的原则,本文选取3台无线信号接收装备的采样数据进行滤波降采处理、特征值互相关计算,得到目标信号到达任意两台设备间的时差,并对时差进行误差判定以提升计算效率。最后,建立通用TDOA数学模型并基于Chan算法计算目标信号位置信息,实现每秒多次位置实时更新。
文摘时差定位(Time Difference of Arrival,TDOA)是一种广泛应用的被动定位技术,具有定位精度高、组网能力强、系统鲁棒性强等特点。针对运动目标定位计算复杂、精度收敛较慢等问题,在给出视距(Line of Sight,LOS)环境下定位模型的基础上,提出了定位适用于多站时差定位系统的定位方法,该方法将组群时差定位关系方程合理地线性化为统计估计问题,利用在线迭代实时求解目标位置。给出了针对目标不同运动特性条件下的多平台协同定位算法及其仿真结果,仿真结果表明所述方法可以实现对目标的精确定位,并且分析了运动形式对于定位精度的影响,仿真结果对于系统的工程设计具有指导作用。
