存在站址误差下的时频差稳健定位算法

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无论是在军事还是民用中，各个国家对空中目标的高精度定位技术的需求都很迫切。对空中目标进行精确打击以及针对重点区域建立安全防护网等都要依托于对目标的精准定位。而无源定位技术由于电磁隐蔽性好，抗干扰能力强等突出优点，被大量地应用于空中目标定位（图1）。其原理是通过接收站获取不同类型的观测量来估计目标状态，为能同时获取到目标的位置信息及速度信息，现有研究多联合到达时间差和到达频率差来实现对目标的精准定位，但现有算法大多未考虑接收站自身的站址误差，导致存在严重的定位精度损失，从而不适用于真实无源定位场景。

图1 无源定位概念图

针对该问题，信息工程大学赵拥军教授团队提出了一种存在站址误差下的时频差稳健定位算法，该算法将接收站的位置误差和速度误差都考虑在内，利用两步加权最小二乘法实现了对目标的精准定位，在提高了现有算法定位精度的同时还保有较强的稳健性，更适用于真实无源定位场景。

该工作已在《雷达学报》网络优先出版“存在站址误差下的时频差稳健定位算法”（高向颖，赵拥军，刘智鑫，刘成城）。

该文首先建立了三维定位场景，接着详细介绍了所提定位算法：算法首先通过引入辅助变量拟线性化定位方程，利用加权最小二乘对目标位置、速度进行初步估计，再对辅助变量进行泰勒展开构建误差校正方程，最终得到更精确的目标定位结果，避免了矩阵缺秩问题和非线性运算。文章从理论层面阐述了所提算法具有更优的定位精度和稳健性，并利用matlab对所提算法进行了仿真，仿真结果（图 2，图 3）与理论分析相符合，证实了所提算法的优良性能。

图2 不同算法性能比较

图3 不同算法稳健性比较

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