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一种用于机场场面监视的高精度位置解算方法

2021-06-24王力,于雷

中国民航大学学报 2021年2期

王 力,于 雷

(中国民航大学a.职业技术学院;b.电子信息与自动化学院,天津 300300)

多点定位系统[1]作为民航五大监视技术[2]之一得到了中国民用航空局(简称民航局)的大力推广。多点定位系统采用时间差定位技术,通过测定监视点发射信号到各基站的时间差来确定监视点位置,达到对监视点的实时高精度可靠监视。这种监视方法依赖于信号到达基站时间差的准确测量及可靠的位置解算算法。在民航机场场面监视应用[3-5]中,能够实时精确地解算监视点位置是研究的重点课题之一。

多点定位方法现有的解算算法包含解析法和智能优化算法。在解析法中:Chan 算法[6]具有计算量较小、不需要迭代运算等优点,但在非视距环境下定位精度存在不足;Friedlander 算法、球面相交算法、球面插值算法都没有考虑变量之间的相关性,很难实现最优估计[7];Taylor 级数展开法[8-9]则需要借助一个与实际较为接近的初始位置值进行迭代运算,才能在短时间内解算,得到精确目标位置,在初始位置值选取不好的情况下,易导致算法不收敛。Chan 算法、Taylor 级数展开法是解析算法中定位性能最好的两种算法。

除了传统的解析算法之外,很多智能优化算法也被应用到多点定位解算中。2007年,粒子群优化(PSO,particle swarm optimization)算法首次被Lui 等[10]用于解决多点定位位置解算问题,可在不设定位置初始值的情况下进行位置寻优,但传统粒子群算法易陷入局部最优。Rosic′等[11]将改进遗传算法(IGA,improved genetic algorithm)应用于到达时间差(TDOA,time difference of arrival)的定位解算。……

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