CN112462328B - 一种基于传感器阵列到达时间差测量子集的加权定向方法 - Google Patents

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    • G01S5/06—Position of source determined by co-ordinating a plurality of position lines defined by path-difference measurements

Abstract

本发明涉及一种基于传感器阵列到达时间差测量子集的加权定向方法，属于阵列信号处理领域。阵列通过预先测量传感器的坐标，同步采集信号源传播的远场平面波信号，测量信号抵达各传感器的到达时间差，据此计算出三维空间信号源的方位角和俯仰角。所述定向方法步骤为：阵列部署在指定区域，预先测量传感器的坐标；传感器模块实现时间同步；阵列触发各传感器同步采集信号；估计各传感器的到达时间时间差；在信号传播速度已知的情况下，由最小测量子集即两个到达时间差计算波达方向，否则由次最小测量子集即三个到达时间差计算波达方向，再加权组合形成信号源的平均方向角；向远程控制端传送定向结果。本发明优点是闭式计算，快速定向，能减少几何精度因子引起的不利效应，发明内容具有良好的实用性。

Description

一种基于传感器阵列到达时间差测量子集的加权定向方法
技术领域
本发明属于阵列信号处理领域，具体涉及一种基于传感器阵列到达时间差测量的定向方法。
背景技术
到达时间差是信号处理领域探测远场和近场信号的一种重要物理量值。随着高灵敏度数据采集技术的发展，传感器阵列能精确测量微弱的信号，给远场信号源的方向发现带来了新的机遇，可用于无线电、空气声学、声纳、超声波和地震波等多种场合。
基于传感器阵列到达时间差测量的定向方法，是利用不同位置的传感器所接收到的平面波信号的时间差，来估计信号源的空间方向角。定向也称作波达方向估计或方向发现。采用到达时间差实施定向具有计算量小、易于实现的优点，且不要求信号源与传感器之间时间同步。
发明内容
本发明提供一种基于传感器阵列到达时间差测量子集的加权定向方法，适用于需快速计算单个的远场信号源波达方向的场合。
本发明采取的技术方案包含以下部分：
(1)传感器模块，用于接收信号源传播的平面波信号，其中阵列结构是在指定区域部署的任意形状，到达时间差测量的基准传感器位于坐标系原点；
(2)信号预处理模块，用于对接收的信号进行数模转换、增益放大和低噪滤波；
(3)计算模块，用于运行相关方法步骤，并提示定向结果；
(4)通信模块，用于接收采集信号的指令，以及将定向结果传送给远程控制端。
本发明提供的定向方法包含如下步骤：
(1)在指定区域内部署传感器阵列，通过测量仪器获得各传感器精确地理位置对应的三维坐标向量si和全体矩阵s：
si＝[xi，yi，zi]T(i＝1...N)
S＝[s1,…,sN]T
其中传感器数目为(N+1)个，设定第(N+1)号传感器为信号到达时间差的测量基准传感器，并位于坐标系原点；
(2)各传感器完成时间同步；
(3)阵列通过通信设备接收远程控制端发出的采集数据指令，触发各传感器开始同步采集信号源传播的信号；
(4)根据采集的传播信号，估计出各传感器相对于基准传感器所构成的到达时间差向量
其中^表示测量值或估计量；
(5)如果已知信号传播的速度，则由逐对的最小测量子集闭式计算波达方向，再加权组合后确定出信号源的最终方向估计，然后执行步骤(7)，否则执行步骤(6)；
(6)由于未知信号传播的速度，由所有的次最小测量子集计算波达方向，再加权组合后确定出信号源的最终方向估计；
(7)输出信号源的波达方向，并采用通信设备传送给远程控制端；
(8)由远程控制端判断是否继续采集信号源的数据，如果有新的定向任务，则将采集数据的启动指令发送给阵列，重复步骤(3)～(7)。
上述方法描述的步骤(5)，具体包括如下步骤：
(5.1)采用线性最小二乘法计算信号源方位角和俯仰角θ的参考值：
k＝c(ST∑-1S)-1ST∑-1τ
其中c为信号传播的速度，∑是到达时间差测量噪声的协方差矩阵，k和kx,ky,kz分别表示波达方向矢量及其三个分量；
(5.2)针对最小测量子集的两个测量方程，计算关于θ的负的偏导数/>和hl,θ(l＝ i,j)：
其中i＝1，…，N-1，j＝i+1，…，N；
(5.3)计算第i个和第j个传感器形成的几何精度因子指标GDOP<i,j>：
其中tr(·)为求迹，(·)-1为求逆；
(5.4)计算基于几何精度因子的权重向量ρ，向量元素ρ(n)＝g(n)/‖g‖1，g(n)＝1/GDOP<i,j>，i＝1,…，N-1，j＝i+1，…，N，n＝1,…，C(N,2)，其中‖·‖1为l-1范数， C(N,2)是N取2进行组合的数目；
(5.5)计算第n组测量子集的两个测量方程的公共解，获得第n组测量子集的方位角和俯仰角的估计值
(5.6)如果第(5.5)步无解，则这组测量子集的权重置为0；
(5.7)归一化ρ(n)，对取加权后获得平均的定向结果/>
上述方法描述的步骤(5.5)，具体还包括如下步骤：
(5.5.1)针对最小测量子集的传感器位置si和sj，保持坐标系原点不动，旋转坐标轴，使得
1)原x轴旋转后形成的x′轴的正向，指向并通过矢量点si，
2)以O、si和sj三点构成平面，在垂直于x′轴的直线上按右手系确定y′轴正向，
3)在x′y′平面的O点垂直线上，按右手系选定方向确定为z′轴正向；
(5.5.2)根据坐标轴旋转的方式，坐标系转换矩阵Φ的各列元素确定如下：
Φ(:，1)＝si/‖si‖2
Φ(:，3)＝a/‖a‖2
其中a＝[ax,ay,az]T，‖·‖2为l-2范数；
(5.5.3)新坐标系下的传感器位置s′l＝Φ-1sl(l＝i，j)；
(5.5.4)计算新坐标系下的波达方向矢量k′＝[k′x,k′y,k′z]T的前两个元素：k′x＝cτi/x′i， k′y＝(cτj-x′jk′x)/y′j；
(5.5.5)确定新坐标系下的波达方向矢量的第三个元素：k′z的解可以区分为以下三种情况：
1)如果则/>原坐标系下的波达方向/>其中ζ是微小正数，
2)如果则k′无解，
3)如果则k′有两个解，分别计算对应的/>其中一个解是无效的歧义解，根据线性最小二乘法获得的波达方向参考值，比较两个/>与参考方向之间的夹角，选中夹角小者对应的/>作为有效解；
(5.5.6)采用三角函数转换，由计算出方向角/>
上述方法所描述的步骤(6)，具体包括如下步骤：
(6.1)采用线性最小二乘法计算信号源方位角和俯仰角θ的参考值，计算方式同步骤(5.1)；
(6.2)针对次最小测量子集的三个测量方程，计算关于θ的负的偏导数/>和hl,θ(l＝i,j,m)，计算方式同步骤(5.2)，其中i＝1,…，N-2，j＝i+1，…，N-1，m＝ j+1，…，N；
(6.3)计算第i个、第j个和第m个传感器形成的几何精度因子指标GDOP<i，j，m>：
其中
(6.4)计算基于几何精度因子的权重向量ρ，向量元素ρ(n)＝g(n)/‖g‖1，g(n)＝1/GDOP<i，j，m>，i＝1，…，N-2，j＝i+1，…，N-1，m＝j+1，…，N，n＝1，…，C(N，3)，其中C(N，3)为是N取3进行组合的数目；
(6.5)计算第n组测量子集的三个测量方程的公共解：
其中A＝[si，sj，sm]T 采用步骤(5.1)的三角函数运算，获得第n组测量子集的方位角和俯仰角的估计值/>
(6.6)如果第(6.5)步的矩阵A不能求逆，则这组测量子集的权重置为0；
(6.7)归一化ρ(n)，对取加权后获得平均的定向结果/>
本发明具有以下优点：
第一、提出的定向方案具有直观和简捷的特点，所有步骤均采用闭式计算，能实时在线完成信号源的定向任务，且采用的被动定向方法隐蔽性好，无需传感器与信号源之间的时间同步；
第二、设计的加权定向方案是基于几何精度因子模型，充分考虑了几何精度因子的效应，能减少不利的阵列位置结构对定向精度的影响，使得定向精度能优于传统的线性最小二乘法；
第三、基于最小测量子集实施定向，通常思路是采用繁琐复杂的迭代式数值解法，一般难以直接地闭式求解，但本发明提出的坐标系旋转变换方法能实现线性化处理，获得代数解，具有技术新颖性；
第四、对信号源定向的条件，区分为已知和未知信号传播速度两种情形，并相应设计出具体的定向计算方法，使发明内容能适用于不种场合，具有良好的实用性。
附图说明
图1是多个传感器阵列采用本发明的技术方案，实施信号源交叉定位的示意图；
图2是本发明三维空间传感器阵列与波达方向的几何位置关系示例，图中传感器总数目为七个；
图3是本发明对传感器阵列的所有二元组测量方程公共解实施加权平均的步骤流程；
图4是本发明计算二元组测量方程公共解的步骤流程；
图5是本发明传感器到达时间差在旋转坐标系后量值不变的示例图；
图6是本发明对传感器阵列的所有三元组测量方程公共解实施加权平均的步骤流程。
具体实施方式
1.本发明内容的一个重要应用是先定向、再交叉确定信号源的坐标，图1示例了一个典型应用场景。图中三个传感器阵列部署在指定区域，每个阵列同步采集信号源的远场平面波信号，通过本发明的方法计算出信号源的波达方向后，采用通信设备将计算结果发送给远程控制端，远程控制端根据各阵列定向结果进行方位交叉，最终定位出信号源的三维坐标。
2.本发明采取的技术方案包含以下部分：
(1)传感器模块，用于接收信号源传播的平面波信号，这类信号包括无线电、空气声学、声纳、超声波和地震波等多种物理测量类型，其中阵列结构是在三维空间指定区域部署的任意形状，如图2所示，图中共有7个传感器，分别位于矢量点s1、s2、s3、 s4、s5、s6、s7，第7号传感器是到达时间差测量基准点，位于坐标系原点，定向的目的是估计出信号源的方位角和俯仰角θ；
(2)信号预处理模块，用于对接收的信号进行数模转换、增益放大和低噪滤波；
(3)计算模块，用于运行相关方法步骤，并提示定向结果；
(4)通信模块，用于接收采集信号的指令，以及将定向结果传送给远程控制端。
3.本发明提供的一种基于传感器阵列到达时间差测量子集的加权定向方法，具体实现步骤如下：
(1)在指定区域内部署传感器阵列，通过测量仪器获得各传感器的精确地理位置相应的三维坐标向量si和全体矩阵S：
si＝[xi，yi，zi]T(i＝1...N)
S＝[s1，…，sN]T
其中传感器数目为(N+1)个，设定第(N+1)号传感器为信号到达时间差的测量基准传感器，并位于坐标系原点，第i号传感器对应于第i号到达时间差测量。
(2)各传感器完成时间同步。
(3)阵列采用通信设备接收远程控制端发出的采集数据指令，触发各传感器开始同步采集信号源传播的信号。
(4)根据采集的信号数据，估计出各传感器相对于基准传感器所构成的到达时间差向量
其中^表示测量值或估计量。
(5)如果已知信号传播的速度，则由最小测量子集即2个到达时间差闭式计算波达方向，再加权组合，确定出信号源的最终方向角，然后执行步骤(7)，否则执行步骤(6)。计算流程如图3所示，具体步骤如下：
(5.1)采用线性最小二乘法计算信号源方位角和俯仰角θ的参考值：
k＝c(ST∑-1S)-1ST∑-1τ
其中c为信号传播的速度，∑是到达时间差测量噪声的协方差矩阵，k和kx，ky，kz分别表示波达方向矢量及其三个分量。
(5.2)对两个测量方程计算关于θ的负的偏导数/>和hl,θ(l＝i,j)：
其中i＝1，…，N-1，j＝i+1，…，N。
(5.3)计算第i个和第j个传感器形成的几何精度因子指标GDOP<i,j>：
其中tr(·)为求迹，(·)-1为求逆。
(5.4)计算基于几何精度因子的权重向量ρ，向量元素ρ(n)＝g(n)/‖g‖1，g(n)＝1/GDOP<i,j>，i＝1,…，N-1，j＝i+1，…，N，n＝1,…，C(N,2)，其中‖·‖1为l-1范数， C(N,2)为N中取2个元素的组合总数。
(5.5)计算第n组测量子集的两个测量方程的公共解，获得第n组测量子集的方位角和俯仰角的估计值公共解的求解流程如图4所示，本质上是对第i个和第j个传感器的非线性测量方程计算公共解：
本发明提出线性化求解这两个联立方程，具体步骤如下：
(5.5.1)对于传感器位置si和sj，坐标系原点O保持不变，旋转坐标轴，使得
1)原x轴旋转后形成的x′轴的正向，指向并通过矢量点si，
2)以O、si和sj三点构成平面，在垂直于x′轴的直线上按右手系确定y′轴正向，
3)在x′y′平面的O点垂直线上，按右手系选定方向确定为z′轴正向，
需要说明的是，到达距离差即到达时间差与波速的乘积，在笛卡尔坐标系旋转前后是不变化的，如图5所示，图中示例的波达方向对应的到达距离差，在x′y′z′和xyz两个坐标系中相对于坐标原点位置的基准传感器而言，并没有变化，借助这个特性可以将原始的非线性测量方程进行线性化处理；
(5.5.2)根据坐标轴旋转的方式，坐标系转换矩阵Φ的各列元素确定如下：
Φ(:，1)＝si/‖si‖2
Φ(:，3)＝a/‖a‖2
其中a＝[ax,ay,az]T，‖·‖2为l-2范数；
(5.5.3)新坐标系下的传感器位置s′i＝Φ-1sl(l＝i,j)；
(5.5.4)新坐标系下的波达方向矢量k′＝[k′x,k′y,k′z]T的前两个元素为k′x＝cτi/x′i， k′y＝(cτj-x′jk′x)/y′j；
(5.5.5)确定新坐标系下的波达方向矢量的第三个元素：由于实际的到达时间差测量都会带有噪声，所以k′z的解可区分为以下三种情况：
1)如果则/>原坐标系下的波达方向/>其中ζ是微小正数，
2)如果则k′无解，
3)如果则k′有两个解，分别计算相应的/>其中一个解是无效的歧义解，根据线性最小二乘法计算的信号源波达方向，比较两个/>与参考方向之间的夹角，选中夹角小者对应的/>作为有效解；
(5.5.6)采用三角函数转换，由计算方向角/>
(5.6)如果第(5.5)步无解，则这组测量子集的权重置为0。
(5.7)归一化ρ(n)，对取加权后获得平均的定向结果/>
(6)由于未知信号传播的速度，由次最小测量子集即三个到达时间差测量方程计算波达方向，再加权组合后确定出信号源的最终方向角，具体流程如图6所示，包括如下步骤：
(6.1)采用线性最小二乘法计算信号源方位角和俯仰角θ的参考值，计算方式同步骤(5.1)；
(6.2)对三个测量方程计算关于θ的负的偏导数/>和hl,θ(l＝i，j，m)，计算方式同步骤(5.2)，其中i＝1，…,N-2，j＝i+1,…,N-1，m＝j+1,…,N；
(6.3)计算第i个、第j个和第m个传感器形成的几何精度因子指标GDOP<i，j，m>：
其中
(6.4)计算基于几何精度因子的权重向量ρ，向量元素ρ(n)＝g(n)/‖g‖1，g(n)＝1/GDOP<i,j,m>，i＝1，…，N-2，j＝i+1，…，N-1，m＝j+1，…，N，n＝1，…，C(N,3)，其中C(N,3)是N取3进行组合的数目；
(6.5)计算第n组测量子集的三个测量方程的公共解：
解结果的矢量形式为
其中A＝[si,sj,sm]T 采用步骤(5.1)的三角函数运算，获得第n组测量子集的方位角和俯仰角估计值/>
(6.6)如果第(6.5)步的矩阵A不能求逆，则这组测量子集的权重置为0；
(6.7)归一化ρ(n)，对取加权后获得平均的定向结果/>
(7)输出信号源的波达方向，并采用通信设备传送给远程控制端。
(8)由远程控制端判断是否继续采集信号源的数据，如果是，则将采集数据的启动指令发送给阵列，重复步骤(3)～(7)。

Claims (1)

1.一种基于传感器阵列到达时间差测量子集的加权定向方法，包含如下步骤：
(1)在指定区域内部署传感器阵列，通过测量仪器获得各传感器精确地理位置对应的三维坐标向量si和全体矩阵s：
si＝[xi，yi，zi]T(i＝1...N)
S＝[s1，...，sN]T
其中传感器数目为(N+1)个，设定第(N+1)号传感器为信号到达时间差的测量基准传感器，并位于坐标系原点；
(2)各传感器完成时间同步；
(3)阵列通过通信设备接收远程控制端发出的采集数据指令，触发各传感器开始同步采集信号源传播的信号；
(4)根据采集的传播信号，估计出各传感器相对于基准传感器所构成的到达时间差向量
其中^表示测量值或估计量；
(5)如果已知信号传播的速度，则由逐对的最小测量子集闭式计算波达方向，再加权组合，确定出信号源的最终方向角，然后执行步骤(7)，否则执行步骤(6)；
(6)由于未知信号传播的速度，由所有的次最小测量子集计算波达方向，再加权组合，确定出信号源的最终方向角；
(7)输出信号源的波达方向，采用通信设备传送给远程控制端；
(8)由远程控制端判断是否继续采集信号源的数据，如果有新的定向任务，则将采集数据的启动指令发送给阵列，重复步骤(3)～(7)。
所述步骤(5)具体包括如下步骤：
(5.1)采用线性最小二乘法计算信号源方位角和俯仰角θ的参考值：
其中c为信号传播的速度，∑是到达时间差测量噪声的协方差矩阵，和kx，ky，kz分别表示波达方向矢量及其三个分量；
(5.2)针对最小测量子集的两个测量方程，计算关于θ的负的偏导数/>和hl，θ(l＝i，j)：
其中i＝1，…，N-1，j＝i+1，…，N；
(5.3)计算第i个和第j个传感器形成的几何精度因子指标GDOP<i,j>：
其中tr(·)为求迹，(·)-1为求逆；
(5.4)计算基于几何精度因子的权重向量ρ，向量元素ρ(n)＝g(n)/||g||1，g(n)＝1/GDOP<i,j>，i＝1,…,N-1，j＝i+1,…,N，n＝1,…,C(N,2)，其中||·||1为l-1范数，C(N,2)是N取2进行组合的数目；
(5.5)计算第n组测量子集的二个测量方程的公共解，获得第n组测量子集的方位角和俯仰角的估计值
(5.6)如果第(5.5)步无解，则这组测量子集的估计结果权重置为0；
(5.7)归一化ρ(n)，对取加权后获得平均的定向结果/>
所述步骤(5.5)具体包括如下步骤：
(5.5.1)对于最小测量子集的传感器位置si和sj，保持坐标系原点不动，旋转坐标轴，使得
1)原x轴旋转后形成的x'轴的正向，指向并通过矢量点si，
2)以O、si和sj三点构成平面，在垂直于x'轴的直线上按右手系确定y'轴正向，
3)在x'y'平面的O点垂直线上，按右手系选定方向确定为z'轴正向；
(5.5.2)根据坐标轴旋转的方式，坐标系转换矩阵Φ的各列元素确定如下：
其中a＝[ax，ay，az]T，||·||2为l-2范数；
(5.5.3)新坐标系下的传感器位置s′l＝Φ-1sl(l＝i，j)；
(5.5.4)新坐标系下的波达方向矢量的前两个元素为k′x＝cτi/x′i，k′y＝(cτj-x′jk′x)/y′j；
(5.5.5)确定新坐标系下的波达方向矢量的第三个元素：k′z＝±(1-k′x 2-k′y 2)1/2，针对实际到达时间差都会带测量噪声的情况，k′z的解可以区分为以下三种情况：
1)如果则/>计算原坐标系下的波达方向/>其中ζ是微小正数，
2)如果则/>无解，
3)如果则/>有两个解，分别计算对应的/>其中一个解是无效的歧义解，根据线性最小二乘法获得的波达方向参考值，比较两个/>与参考方向之间的夹角，选中夹角小者对应的/>作为有效解；
(5.5.6)采用三角函数转换，由计算方向角/>
所述步骤(6)具体包括如下步骤：
(6.1)采用线性最小二乘法计算信号源方位角和俯仰角θ的参考值，计算方式同步骤(5.1)；
(6.2)针对次最小测量子集的三个测量方程，计算关于θ的负的偏导数/>和hl，θ(l＝i，j，m)，计算方式同步骤(5.2)，其中i＝1，...，N-2，j＝i+1，...，N-1，m＝j+1，...，N；
(6.3)计算第i个、第j个和第m个传感器形成的几何精度因子指标GDOP<i，j，m>：
其中
(6.4)计算基于几何精度因子的权重向量ρ，向量元素ρ(n)＝g(n)/||g||1，g(n)＝1/GDOP<i，j，m>，i＝1，...，N-2，j＝i+1，...，N-1，m＝j+1，...，N，n＝1，...，C(N，3)，其中C(N，3)是N取3进行组合的数目；
(6.5)计算第n组测量子集的三个测量方程的公共解：
其中A＝[si，sj，sm]T，通过步骤(5.1)的三角函数运算，获得第n组测量子集的方位角和俯仰角估计值/>
(6.6)如果第(6.5)步的矩阵A不能求逆，则这组测量子集的估计结果权重置为0；
(6.7)归一化ρ(n)，对取加权后获得平均的定向结果/>
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Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5420592A (en) * 1993-04-05 1995-05-30 Radix Technologies, Inc. Separated GPS sensor and processing system for remote GPS sensing and centralized ground station processing for remote mobile position and velocity determinations
CN102204396A (zh) * 2008-09-10 2011-09-28 科姆拉布斯公司 广域定位系统
WO2012065184A2 (en) * 2010-11-12 2012-05-18 Nextnav, Llc Wide area positioning system
CN102597799A (zh) * 2009-09-10 2012-07-18 高通股份有限公司 同时的无线发射器映射及移动台定位
CN102608634A (zh) * 2011-01-05 2012-07-25 剑桥硅无线电有限公司 确定位置的装置和方法
US9651388B1 (en) * 2007-10-25 2017-05-16 Rockwell Collins, Inc. System and method for improved simultaneous localization and mapping
CN107884743A (zh) * 2017-11-03 2018-04-06 中国人民解放军陆军炮兵防空兵学院 适用于任意结构声音阵列的波达方向智能估计方法
CN108663653A (zh) * 2018-05-17 2018-10-16 西安电子科技大学 基于l形电磁矢量传感器阵列的波达方向估计方法
CN109613583A (zh) * 2019-01-02 2019-04-12 电子科技大学 基于单星与地面站测向及联合测时差的无源目标定位方法
WO2019221763A1 (en) * 2018-05-18 2019-11-21 Ensco, Inc. Position and orientation tracking system, apparatus and method
CN110520748A (zh) * 2017-04-04 2019-11-29 高通股份有限公司 用于使用传感器改进移动装置的位置精确度的系统及方法
CN111006578A (zh) * 2019-12-26 2020-04-14 东南大学 一种基于gnss双天线的高铁桥墩变形监测的方法与装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007008195A1 (en) * 2004-10-28 2007-01-18 University Of Maryland Navigation system and method using modulated celestial radiation sources
US9057606B2 (en) * 2009-09-10 2015-06-16 Nextnav, Llc Wide area positioning system

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5420592A (en) * 1993-04-05 1995-05-30 Radix Technologies, Inc. Separated GPS sensor and processing system for remote GPS sensing and centralized ground station processing for remote mobile position and velocity determinations
US9651388B1 (en) * 2007-10-25 2017-05-16 Rockwell Collins, Inc. System and method for improved simultaneous localization and mapping
CN102204396A (zh) * 2008-09-10 2011-09-28 科姆拉布斯公司 广域定位系统
CN102597799A (zh) * 2009-09-10 2012-07-18 高通股份有限公司 同时的无线发射器映射及移动台定位
CN103238041A (zh) * 2010-11-12 2013-08-07 内克斯特纳夫有限公司 广域定位系统
WO2012065184A2 (en) * 2010-11-12 2012-05-18 Nextnav, Llc Wide area positioning system
CN102608634A (zh) * 2011-01-05 2012-07-25 剑桥硅无线电有限公司 确定位置的装置和方法
CN110520748A (zh) * 2017-04-04 2019-11-29 高通股份有限公司 用于使用传感器改进移动装置的位置精确度的系统及方法
CN107884743A (zh) * 2017-11-03 2018-04-06 中国人民解放军陆军炮兵防空兵学院 适用于任意结构声音阵列的波达方向智能估计方法
CN108663653A (zh) * 2018-05-17 2018-10-16 西安电子科技大学 基于l形电磁矢量传感器阵列的波达方向估计方法
WO2019221763A1 (en) * 2018-05-18 2019-11-21 Ensco, Inc. Position and orientation tracking system, apparatus and method
CN109613583A (zh) * 2019-01-02 2019-04-12 电子科技大学 基于单星与地面站测向及联合测时差的无源目标定位方法
CN111006578A (zh) * 2019-12-26 2020-04-14 东南大学 一种基于gnss双天线的高铁桥墩变形监测的方法与装置

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Azimuth-Only Estimation for TDOA-Based Direction Finding With 3-D Acoustic Array;Xunxue Cui;《IEEE》;第69卷(第4期);985-994 *
一种鲁棒的基于射线跟踪的AOA目标定位算法;孔范增 等;《北京石油化工学院学报》;第24卷(第3期);44-51 *
基于短基线传感器网络的远场声源TDoA定位组合算法;崔逊学 等;《计算机研究与发展》;第51卷(第3期);465-478 *

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