測向交叉定位法(directional cosine intersection positioning method)是指利用測出3個方向圖，即3個圓錐面，相交確定目標位置的方法。採用干涉儀測角原理，利用無線電波直線傳播的特性，測量用戶發射電磁波傳播方向來測定用戶相對於測站基線方向的夾角，基線兩測站收到信號的相位差和基線的夾角成餘弦關係，故稱為方向餘弦。
基本介紹
- 中文名：測向交叉定位法
- 外文名：directional cosine intersection positioning method
- 學科：航空工程
- 領域：航天
- 目的：確定目標位置
- 原理：干涉儀測角原理
簡介,無源定位,無源定位方法分類,測向定位算法分類,測向交叉定位法優缺點,
簡介
測向交叉定位法(directional cosine intersection positioning method)是指利用測出3個方向圖，即3個圓錐面，相交確定目標位置的方法。採用干涉儀測角原理，利用無線電波直線傳播的特性，測量用戶發射電磁波傳播方向來測定用戶相對於測站基線方向的夾角，基線兩測站收到信號的相位差和基線的夾角成餘弦關係，故稱為方向餘弦。此方向餘弦即代表測向。由兩條基線測得測角的圓錐位置面而相交，即可得出和距離無關的目標在天球上的角位置，如有第三個基線測出第二個方向餘弦，再定出第三個位置面，同前兩個位置面相交於一點即可定出用戶空間位置，即為測角交叉定位法。
無源定位
在電子支援( ESM)系統中，通過對輻射源的電磁參數、方向角和到達時間的被動測量估算輻射源及其載體平台的位置，稱為無源定位。由於ESM 系統本身不發射能量，僅通過被動測量來對目標進行定位和隱蔽跟蹤，這對提高系統在現代電子戰( EW) 環境下的生存能力具有重要作用。
與有源探測設備相比，無源探測設備具有作用距離遠、寬頻工作、低截獲率等優點，可增強系統在電子戰環境下的抗干擾能力，是現代電子對抗中不可缺少的重要手段。
測向交叉定位方法是通過移動機載或地面單站的移動，在不同位置多次測量方位，利用方位線的交會進行定位，或者通過空載或地面固定多站的測角系統所測得的指向線交會進行定位。測向交叉定位系統具有全方位、快速、探測距離較遠、在受到干擾的情況下仍能正常工作等優點，是無源定位方法中發展較早、研究較為成熟、套用較為廣泛的一種無源定位技術。
無源定位方法分類
（1）通過2個接收站測量目標信號的到達角，在二維或三維空間上經過射線交叉確定目標位置，這是測向交叉定位法。
（2）過多個接收站測量目標信號的到達時間，根據一個時間差確定一組雙曲面，三組雙曲面的公共點就是目標位置，這是時差定位法。(二維需要3個接收站，三維需要4個接收站)
（3）通過多個接收站測量目標信號的到達頻率，一個都卜勒頻差可以確定一組橢球面，根據三組橢球面的公共點確定目標位置，這是差分都卜勒定位法。(二維需要3個接收站，三維需要4個接收站)
（4）根據以上定位方法的優缺點，進行綜合實施定位，這是複合定位法。
（5）在對目標特徵(包括頻率特徵、機動特徵等)己知的情況下，可以根據都卜勒頻移、運動學等原理，對目標進行單站無源定位。
測向定位算法分類
（1）利用包含目標坐標值的測量方程組來求解輻射源的位置信息，常用的是簡化加權最小二乘定位算法；
（2）利用測量確定的定位線的空間幾何關係確定輻射源的位置信息，例如以距離最短為準則的最小二乘-卡爾曼濾波算法、異面直線定位算法和垂線定位算法等。
測向交叉定位法優缺點
與其它無源探測定位方法比較，測向交叉定位法優缺點如下：
優點:
（1）以採用傳統有源雷達天線裝置進行無源測向，易於對傳統雷達進行組網完成無源探測任務。
（2）用窄波束搜尋式測向，天線增益高，探測距離源。
（3）接收機及信號處理相對比較簡單，傳統雷達的接收機及信號處理設備經改造可以完成無源探測任務。
（4）多站信號的相互匹配比其它無源定位方法容易實現。
缺點:
（1）雷達天線接收波束寬度的限制，定位誤差比較大，只達到預警的作用。
（2）接收天線在方位角進行機掃，對信號的接收測量較難同步進行。
