多种辐射源定位方法

辐射源定位可以获取来波信号的到达方向(DOA)、时差(TDOA)、频差(FDOA)等与辐射源位置有关的参数，再通过定位参数与辐射源位置之间的几何关系，采用穷尽搜索法、最小二乘法、伪线性法、泰勒展开和梯度结合法等方法估计获得辐射源的位置。

单站定位方法

单站定位方法指仅使用单个观测站对目标位置进行估计的方法。最早仅测向定位技术，即单个观测站在多观测点进行角度的测量，通过方向线的相交来得到辐射源的位置信息。频率法则是在传感器运动状态已知的情况下，通过传感器运动轨迹的不同点对传感器和辐射源之间相对运动产生的多普勒频移进行测量，来实现对辐射源的定位。 后来，通过将测向和测频相结合来实现无源定位。但由于角度和频率测量精度的限制，上述方法存在收敛速度慢、定位精度差等缺点。为了实现对辐射源的快速高精度定位，单站无源定位系统不断寻求新的观测，这些观测量包括目标辐射源信号的相位差变化率以及时差和载频多普勒的变化率信息。

多站测向交叉定位方法

测角交叉定位是一种广泛应用的经典定位方法。它是基于多观测站对同一辐射源测得的多个信号到达方向构建角度观测方程组，由此解算出辐射源的位置。

 

在几何上，每个观测站测得的角度对应一条方向线，多个方向线相交可得到辐射源的位置。这种定位方式对距离的依赖性比较强，当辐射源距离观测站较远时，较小的角度测量误差将造成很大的定位误差，不易实现精确定位。

多站时差定位方法

多站时差定位的方法是通过测量辐射源信号到达不同观测站的时差来构建时差观测方程，联立多个时差观测方程可计算出辐射源位置。几何上，一个时差对应一个双曲面，多站获得的多个双曲面相交可得到辐射源的位置。该方法具有较高的定位精度，但存在时差模糊的问题，因此难以适应发射高重频脉冲串信号的辐射源。

多站多普勒差定位方法

当辐射源与观测站之间存在相对运动时，可釆用多站多普勒差定位方法，它是基于多站测得的同一辐射源信号的多个多普勒差(频差)，构建相应的观测方程组，估计出辐射源的位置及速度。

 

具有以下特点：1，由于频差在高重频条件下不易模糊，可用于定位高重频脉冲辐射源，但是频差在低重频条件下易模糊，因此不适合定位低重频脉冲辐射源。2，鉴于信号等效带宽对时，差测量精度影响大，而对频差测量精度无直接影响，该体制比时差定位体制更适于定位带宽较窄的辐射源。

综合多种观测量的定位方法

上面的方法是基于单一类型观测量的定位体制。也可以综合运用多种类型的观测量构成复合定位体制。常见的复合定位体制包括多站测向与时差联合定位、多站测向与多普勒差联合定位及多站时差与多普勒差联合定位等。

 

复合定位体制通常具有更髙的定位精度或者能够以更少的观测站达到所需的定位精度，并且能适应更多类型的辐射源。

审核编辑：汤梓红