輻射源定位可以獲取來波信號(hào)的到達(dá)方向(DOA)、時(shí)差(TDOA)、頻差(FDOA)等與輻射源位置有關(guān)的參數(shù)，再通過定位參數(shù)與輻射源位置之間的幾何關(guān)系，采用窮盡搜索法、最小二乘法、偽線性法、泰勒展開和梯度結(jié)合法等方法估計(jì)獲得輻射源的位置。

單站定位方法

單站定位方法指僅使用單個(gè)觀測(cè)站對(duì)目標(biāo)位置進(jìn)行估計(jì)的方法。最早僅測(cè)向定位技術(shù)，即單個(gè)觀測(cè)站在多觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行角度的測(cè)量，通過方向線的相交來得到輻射源的位置信息。頻率法則是在傳感器運(yùn)動(dòng)狀態(tài)已知的情況下，通過傳感器運(yùn)動(dòng)軌跡的不同點(diǎn)對(duì)傳感器和輻射源之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的多普勒頻移進(jìn)行測(cè)量，來實(shí)現(xiàn)對(duì)輻射源的定位。 后來，通過將測(cè)向和測(cè)頻相結(jié)合來實(shí)現(xiàn)無源定位。但由于角度和頻率測(cè)量精度的限制，上述方法存在收斂速度慢、定位精度差等缺點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)輻射源的快速高精度定位，單站無源定位系統(tǒng)不斷尋求新的觀測(cè)，這些觀測(cè)量包括目標(biāo)輻射源信號(hào)的相位差變化率以及時(shí)差和載頻多普勒的變化率信息。

多站測(cè)向交叉定位方法

測(cè)角交叉定位是一種廣泛應(yīng)用的經(jīng)典定位方法。它是基于多觀測(cè)站對(duì)同一輻射源測(cè)得的多個(gè)信號(hào)到達(dá)方向構(gòu)建角度觀測(cè)方程組，由此解算出輻射源的位置。

在幾何上，每個(gè)觀測(cè)站測(cè)得的角度對(duì)應(yīng)一條方向線，多個(gè)方向線相交可得到輻射源的位置。這種定位方式對(duì)距離的依賴性比較強(qiáng)，當(dāng)輻射源距離觀測(cè)站較遠(yuǎn)時(shí)，較小的角度測(cè)量誤差將造成很大的定位誤差，不易實(shí)現(xiàn)精確定位。

多站時(shí)差定位方法

多站時(shí)差定位的方法是通過測(cè)量輻射源信號(hào)到達(dá)不同觀測(cè)站的時(shí)差來構(gòu)建時(shí)差觀測(cè)方程，聯(lián)立多個(gè)時(shí)差觀測(cè)方程可計(jì)算出輻射源位置。幾何上，一個(gè)時(shí)差對(duì)應(yīng)一個(gè)雙曲面，多站獲得的多個(gè)雙曲面相交可得到輻射源的位置。該方法具有較高的定位精度，但存在時(shí)差模糊的問題，因此難以適應(yīng)發(fā)射高重頻脈沖串信號(hào)的輻射源。

多站多普勒差定位方法

當(dāng)輻射源與觀測(cè)站之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，可釆用多站多普勒差定位方法，它是基于多站測(cè)得的同一輻射源信號(hào)的多個(gè)多普勒差(頻差)，構(gòu)建相應(yīng)的觀測(cè)方程組，估計(jì)出輻射源的位置及速度。

具有以下特點(diǎn)：1，由于頻差在高重頻條件下不易模糊，可用于定位高重頻脈沖輻射源，但是頻差在低重頻條件下易模糊，因此不適合定位低重頻脈沖輻射源。2，鑒于信號(hào)等效帶寬對(duì)時(shí)，差測(cè)量精度影響大，而對(duì)頻差測(cè)量精度無直接影響，該體制比時(shí)差定位體制更適于定位帶寬較窄的輻射源。

綜合多種觀測(cè)量的定位方法

上面的方法是基于單一類型觀測(cè)量的定位體制。也可以綜合運(yùn)用多種類型的觀測(cè)量構(gòu)成復(fù)合定位體制。常見的復(fù)合定位體制包括多站測(cè)向與時(shí)差聯(lián)合定位、多站測(cè)向與多普勒差聯(lián)合定位及多站時(shí)差與多普勒差聯(lián)合定位等。

復(fù)合定位體制通常具有更髙的定位精度或者能夠以更少的觀測(cè)站達(dá)到所需的定位精度，并且能適應(yīng)更多類型的輻射源。

審核編輯：湯梓紅