【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及定位方法，更具體地說，它涉及基于電離層反射的短波外輻射源目標定位方法及系統。
技術介紹
1、隨著全球衛星定位系統等技術的發展，短波通信中，輻射源的位置信息在民用或軍事領域有著非常重要的價值。傳統的短波輻射源定位方法有很多，輻射源tdoa定位的研究分為基于直線傳播路徑的定位模型和基于非直線傳播路徑的定位模型，基于直線傳播路徑的定位方法包括基于到達時間差(tdoa)、到達時間(toa)和到達角度(aoa)等；基于非直線傳播路徑的定位方法也有一些研究，非直線傳播場景下的定位利用電離層反射或折射實現無線電波的傳播，通過研究電離層模型等方式，國內外研究了大量基于電離層模型的目標定位算法，但對于單發多收基站的情況，均存在精度低、算法復雜實現難度大等問題。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供基于電離層反射的短波外輻射源目標定位方法及系統，以解決上述
技術介紹
中存在的問題。
2、本專利技術的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：
3、第一方面，本申請實施例提供了基于電離層反射的短波外輻射源目標定位方法，包括以下步驟：
4、獲取接收站接收的短波輻射源信號，并根據短波輻射源信號得到短波輻射源信號中各個傳輸路徑對應的時延差估計值；
5、根據各個傳輸路徑中的傳輸節點以及傳輸節點與地面的映射點在同個坐標系中的坐標，計算得到每個傳輸路徑對應的時延差真實值；
6、將每個傳輸路徑對應的時延差估計值和時延差真實值之間的差值確定為目標
7、根據包含同個目標點的至少三個接收站接收的同個輻射源的至少三個短波輻射源信號，計算得到同一輻射源中至少三條傳輸路徑分別對應的目標差值；
8、對同一類傳輸路徑對應的至少三個目標差值進行聯立求解，并利用遺傳算法，當至少三個目標差值的目標代價函數值最小時，將數值最小的目標代價函數值對應的目標點的坐標確定為目標點的最終解算坐標。
9、本專利技術的有益效果是：本方案中首先通過對接收信號進行解調，并得到解調后的信號，對接收信號利用caf算法和music算法對每條路徑的時延進行估計，以獲得各個傳輸路徑中分別對應的時延估計值，將時延估計值結合電離層的反射而建立起多個方程組進行聯立求解，最后利用遺傳等優化算法獲得目標的估計值；這樣的優勢在于針對一般的單發多收基站的情況，利用短波信號經過電離層反射對目標定位的方法，實現了短波信號經過電離層反射來對目標進行定位，相比目前存在的目標定位算法，本方案基于短波在電離層的反射來計算時延真實值和時延估計值，進一步的提高時延估計精度，最終達到提高目標定位的精度。
10、在上述技術方案的基礎上，本專利技術還可以做如下改進。
11、進一步，上述根據短波輻射源信號得到短波輻射源信號中各個傳輸路徑對應的時延差估計值，包括：
12、對短波輻射源信號進行解調，并根據解調后的數據按照預置ofdm調制方式產生原始基帶信號；
13、對短波輻射源信號利用caf算法和music算法并基于原始基帶信號對每條路徑的時延進行估計得到多個時延估計值，并根據預設的判斷規則判斷各個時延估計值對應的傳輸路徑，傳輸路徑包括經過電離層和未經過電離層；
14、根據各個傳輸路徑對應的直達波時延值和時延估計值，計算得到每個傳輸路徑對應的時延差估計值。
15、進一步，上述判斷規則為：
16、當時延估計值不小于同個發射站和同個接收站的直達波時延值時，時延估計值對應的傳輸路徑為經過電離層；
17、當時延估計值小于同個發射站和同個接收站的直達波時延值時，時延估計值對應的傳輸路徑為未經過電離層。
18、進一步，上述傳輸節點至少包括發射站點、第一電離層點、第二電離層點和接收站點。
19、進一步，上述經過電離層的路徑依次為發射站點、第一電離層點、目標點和接收站點；未經過電離層的路徑依次為發射站點、目標點和接收站點；直達波時延值對應的路徑依次為發射站點、第二電離層點和接收站點。
20、進一步，上述當傳輸路徑為經過電離層時，對應的目標差值通過第一公式表示，第一公式為：
21、
22、當傳輸路徑為未經過電離層時，對應的目標差值通過第二公式表示，第二公式為：
23、
24、在第一公式和第二公式中，pi或ri表示三個短波輻射源信號中其中一個短波輻射源信號的目標差值，q·(xa+u(x,y,z),ya+j(x,y,z),za+β(x,y,z))表示第一電離層點的坐標，(x,y,z)表示目標點的坐標，(xa,ya,za)表示發射站點的坐標，(xi,yi,zi)表示該短波輻射源信號對應的接收站點的坐標，r表示地球半徑，h表示電離層的高度，表示該短波輻射源信號對應時延差估計值，c表示光速。
25、進一步，上述目標代價函數值通過第三公式表示，第三公式為：
26、p＝p12+p22+p32或t＝r12+r22+r32；
27、式中，p表示傳輸路徑為經過電離層時的目標代價函數值，p1，p2，p3分別表示傳輸路徑為經過電離層時三個接收機分別對應的目標差值，t表示傳輸路徑為未經過電離層時的目標代價函數值，r1，r2，r3分別表示傳輸路徑為未經過電離層時三個接收機分別對應的目標差值。
28、第二方面，本申請實施例提供了一種基于電離層反射的短波外輻射源目標定位系統，應用于第一方面中任一項的基于電離層反射的短波外輻射源目標定位方法，包括：
29、獲取測算模塊，用于獲取接收站接收的短波輻射源信號，并根據短波輻射源信號得到短波輻射源信號中各個傳輸路徑對應的時延差估計值；
30、差值計算模塊，用于根據各個傳輸路徑中的傳輸節點以及傳輸節點與地面的映射點在同個坐標系中的坐標，計算得到每個傳輸路徑對應的時延差真實值；
31、差值確定模塊，用于將每個傳輸路徑對應的時延差估計值和時延差真實值之間的差值確定為目標差值；
32、融合測算模塊，用于根據包含同個目標點的至少三個接收站接收的同個輻射源的至少三個短波輻射源信號，計算得到同一輻射源中至少三條傳輸路徑分別對應的目標差值；
33、聯立求解模塊，用于對同一類傳輸路徑對應的至少三個目標差值進行聯立求解，并利用遺傳算法，當至少三個目標差值的目標代價函數值最小時，將數值最小的目標代價函數值對應的目標點的坐標確定為目標點的最終解算坐標。
34、第三方面，本申請實施例提供了一種電子設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，處理器執行計算機程序時實現第一方面中任一項的方法。
35、第四方面，本申請實施例提供了一種非暫態計算機可讀存儲介質，非暫態計算機可讀存儲介質存儲計算機指令，計算機指令使計算機執行第一方面中任一項的方法。
36、與現有技術相比，本專利技術至少具有以下的有益效果：
37、在本申請中，先通過對接本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.基于電離層反射的短波外輻射源目標定位方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的基于電離層反射的短波外輻射源目標定位方法，其特征在于，所述根據短波輻射源信號得到所述短波輻射源信號中各個傳輸路徑對應的時延差估計值，包括：
3.根據權利要求2所述的基于電離層反射的短波外輻射源目標定位方法，其特征在于，所述判斷規則為：
4.根據權利要求3所述的基于電離層反射的短波外輻射源目標定位方法，其特征在于，所述傳輸節點至少包括發射站點、第一電離層點、第二電離層點和接收站點。
5.根據權利要求4所述的基于電離層反射的短波外輻射源目標定位方法，其特征在于，所述經過電離層的路徑依次為發射站點、第一電離層點、目標點和接收站點；所述未經過電離層的路徑依次為發射站點、目標點和接收站點；所述直達波時延值對應的路徑依次為發射站點、第二電離層點和接收站點。
6.根據權利要求5所述的基于電離層反射的短波外輻射源目標定位方法，其特征在于，當所述傳輸路徑為經過電離層時，對應的所述目標差值通過第一公式表示，所述第一公式為：
7.根據
8.基于電離層反射的短波外輻射源目標定位系統，應用于權利要求1-7中任一項所述的基于電離層反射的短波外輻射源目標定位方法，其特征在于，包括：
9.一種電子設備，其特征在于，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，處理器執行計算機程序時實現權利要求1-7中任一項所述的方法。
10.一種非暫態計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述非暫態計算機可讀存儲介質存儲計算機指令，計算機指令使計算機執行權利要求1-7中任一項所述的方法。
...【技術特征摘要】
1.基于電離層反射的短波外輻射源目標定位方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的基于電離層反射的短波外輻射源目標定位方法，其特征在于，所述根據短波輻射源信號得到所述短波輻射源信號中各個傳輸路徑對應的時延差估計值，包括：
3.根據權利要求2所述的基于電離層反射的短波外輻射源目標定位方法，其特征在于，所述判斷規則為：
4.根據權利要求3所述的基于電離層反射的短波外輻射源目標定位方法，其特征在于，所述傳輸節點至少包括發射站點、第一電離層點、第二電離層點和接收站點。
5.根據權利要求4所述的基于電離層反射的短波外輻射源目標定位方法，其特征在于，所述經過電離層的路徑依次為發射站點、第一電離層點、目標點和接收站點；所述未經過電離層的路徑依次為發射站點、目標點和接收站點；所述直達波時延值對應的路徑依次為發射站點、第二電離層點和接收站點。
【專利技術屬性】
技術研發人員：趙美玲，侯峻楓，康忠建，唐小宇，王夢，
申請(專利權)人：成都精儀電子科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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