1时差定位原理及算法分析-wedo2.0课程包

2．3三维空间时差定位分析 2．3．1时差定位原理及算法分析 在三维空间中，两个接收站可以确定一个双曲面，而四站才能对目标进行定 位。假设空间时差定位系统由一个主站及三个副站构成，各站的空间位置为 (五，乃，刁)7’(江O，1，2，3)，江0表示主站，i=1，2，3分布表示三个副站。设目标的位 置为(‘，乃，毛)r，‘表示目标与第f个副站与到达主站的时间差测量值，越表示目 标到第f个站与到主站之间的距离差，用方程表示为： r02=(x-xo)2+(Y-Yo)2+(z-zo)2 ‘2=(工一五)2+(y一只)2+(z一刁)2 i=1，2，3 (2·20) △，：=，；一ro=c呸 式中，c为电波传播速度，砖为目标信号到达第f个副站与到达主站的时间差 测量值，畦称为第f个副站相对于主站到辐射源的距离差测量值。该方程组为一 组对于目标辐射源位置坐标(薯，乃，刁)r的非线性方程组，目前，有多种方法用于求 解该方程组，如Chart算法、Taylor算法、FANG、SX、DAC等，其中Chart算法 和Taylor级数展开法被认为是最有效的两种算法。 图2—3三星时差定位测量站分布图 2．3．1．1 Tay l OF级数展开法 Taylor级数展开法【19-201是一种需要目标初始位置的递归方法，在每一次递归 中通过求解TDOA测量误差(q，乞，e3)r的局部最小二乘解来逐渐于收敛估计位置。 对于一组距离差测量值，根据选定的目标初始位置(曼，夕，三)7’，将式(2．20)在(量，夕，三)r ．10．