一种基于多假设预测的海目标多站无源协同定位方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113917392A(43)申请公布日2022.01.11(21)申请号202111157968.1(22)申请日2021.09.30(71)申请人中国船舶重工集团公司第七二四研究所地址210003江苏省南京市中山北路346号(72)发明人黄镠柳松丁世谱胡金涛吕卫祥张信民曹元将(51)Int.Cl.G01S5/06(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图5页(54)发明名称一种基于多假设预测的海目标多站无源协同定位方法(57)摘要本发明涉及一种基于多假设预测的海目标多站无源协同定位方法，根据各观测点与海目标的相对距离以及各观测点的测角误差特性，在角维度上对海目标进行分布区域划分，并计算海目标在各区域的分布概率；根据预先设定的海目标航向航速变化概率分布系数，以各预测航迹的最新航迹点为中心，结合观测的时间间隔，分别从距离与方位维度上划定目标运动属性分布区域，并计算海目标在各区域的分布概率；利用角维度分布区域与运动属性分布区域的重叠关系计算各预测航迹的概率得分，并将当前航迹概率得分最高的航迹点输出作为海目标的定位结果。CN113917392ACN113917392A权利要求书1/1页1.一种基于多假设预测的海目标多站无源协同定位方法，其特征在于：步骤一：将多个观测点针对同一目标的被动测角结果采用直接相交的方式粗略计算目标相对于各观测点的距离；步骤二：根据各观测点与海目标的相对距离以及各观测点的测角误差特性，在角维度上对海目标进行分布区域划分，并计算海目标在各区域的分布概率；步骤三：通过观测点观测到的量测参数判断该目标是否已建航；若未建航，则按划分的角维度区域逐个建立初始航迹，每个分部区域的质心为对应航迹的初始航迹点；若已建航，则计算与上一次观测的时间间隔，并读取对该目标的各预测航迹信息；步骤四：根据预先设定的海目标航向航速变化概率分布系数，以各航迹最新航迹点为中心，结合观测的时间间隔，分别从距离与方位维度上划定目标运动属性分布区域，并计算海目标在各区域的分布概率；步骤五：利用角维度分布区域与运动属性分布区域的重叠关系计算各预测航迹的概率得分；步骤六：删除概率得分为零的无效航迹信息，并对有效航迹进行深度维护；步骤七：更新该海目标的多个预测航迹信息，并将航迹概率得分最高的航迹点输出作为海目标的定位结果。2.根据权利要求1所述的一种基于多假设预测的海目标多站无源协同定位方法，其特征在于：所述步骤五中航迹概率得分计算流程为：步骤一：轮询每个航迹的并读取其最新航迹点的位置、航向、航速以及航迹概率得分；步骤二：针对每个航迹，轮询每个角维度分布区域并读取该区域的角维度分布概率，计算当前轮询区域的质心以及各顶点坐标；步骤三：计算每个角维度分布区域各顶点与上一航迹点的距离，计算角维度区域质心与上一航迹点的相对方位；步骤四：根据角维度分布区域各顶点与上一航迹点的最小距离，以及区域质心与上一航迹点的相对方位信息，计算当前航迹在该角维度分布区域的运动属性分布概率；步骤五：计算当前航迹新的概率得分，其为当前航迹上一次概率得分、角维度分布概率以及运动维度分布概率三者的乘积；步骤六：针对单个航迹检查是否轮询完所有角维度分布区域；若未轮询完毕，则轮询下一个角维度分布区域；若轮询完毕，则进行下一个航迹的轮询工作；步骤七：针对单个海目标检查是否轮询完所有预测航迹；若未轮询完毕，则轮询下一个预测航迹；若轮询完毕，则进行步骤八；步骤八：对所有预测航迹的新概率得分进行归一化处理。2CN113917392A说明书1/4页一种基于多假设预测的海目标多站无源协同定位方法技术领域[0001]本发明涉及定位领域，尤其涉及多个观测站对海上辐射源目标的无源协同定位领域。背景技术[0002]现代战争中，对目标进行精确定位并稳定跟踪越来越重要，以雷达为代表的有源探测方式容易被侦察、干扰以及打击。因此，在特定条件下，通过基于电子侦察的无源定位方式对辐射源目标进行定位跟踪显得更有意义。无源定位是指观测观测站不主动发射信号，通过侦收到目标辐射源的角度信息、时间信息或多普勒信息，采用角度、时间差、多普勒频率等信息中的一个或多个，通过求解方程组来实现。[0003]无源定位技术具有良好的隐蔽性，按观测站的数目可以分为：多观测站无源协同定位以及单观测站无源定位。多个观测站间侦收到的信息往往存在互补和冗余现象，因此多观测站无源协同定位往往比单观测站无源定位具备更快速和更高的精度，也得到广泛的应用。在多观测站无源协同定位中，利用观测站的角度量测信息进行目标测角定位是最常用的无源协同定位技术之一。[0004]在进行对海目标多站无源协同定位时，由于受到海杂波以及超视距探测等因素影响，各观测站接收目标信号的信噪比存在差别，从而导致对