《雙曲時差定位的線性化及相關最佳化估計理論研究及實現》是依託四川大學，由劉怡光擔任項目負責人的聯合基金項目。
基本介紹
- 中文名：雙曲時差定位的線性化及相關最佳化估計理論研究及實現
- 項目類別：聯合基金項目
- 項目負責人：劉怡光
- 依託單位：四川大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
時差定位技術在國防和民用等領域都蘊藏著巨大套用價值，由目標輻射信號傳播到各位置已知基站的時間差求出目標位置。通常用雙曲定位算法實現，該算法需求解非線性方程組，求解過程複雜且常產生多解，不利於工程套用。相異於用兩基站間時差關係建立雙曲面（線）方程的思想，本研究擬用任意三個或三個以上基站間的時差關係建立一個定位平面，所有定位平面對應於一線性方程組。由於噪音影響，所有定位平面可能完全相交、部分相交、完全不相交。評估各定位面對目標定位的重要性，耦合地分析定位平面與線性方程組間的幾何代數關係，利用空間關係最佳化、最優估計、魯棒估計相關理論求出目標位置。建立擬提出方法的幾何稀釋因子等定位精度衡量指標的計算公式。在不同基站布局(基站數量、空間位置都變化)下，對所設計方法與現有的Chan方法、泰勒級數展開法等進行測試，並進行比較分析與綜合評價。
結題摘要
通過本項目實施，申請人及其團隊構建了以輻射源位置為變數的線性方程，該線性方程的係數及偏置由基站位置坐標和時差信號構成。當基站給定時，用該線性方程能方便地討論能否唯一確定輻射源位置：當輻射源位置獨立變數等於係數矩陣秩時，輻射源位置唯一確定。依據該線性方程，可得到輻射源位置的解析解。與目前流行的Chan方法、球面交叉法、球面插值法、Fang方法等相比，本項目獲得方法產生唯一解，勿需判定多個可能解的合理性，而以上方法都會產生多解。同時也分析了提出方法的適應性及幾何稀釋因子，尤其是提出方法可在不同最佳化意義下得到封閉解。項目實施過程中，大量的仿真也驗證了提出方法的有效性。通過項目的實施，已經發表文章18篇，其中SCI大於10篇，國家發明專利2項(已授權1項)，超過任務書要求。
