CN116136582B - 辐射源定位方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

辐射源定位方法、装置、电子设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种辐射源定位方法、装置、电子设备及存储介质，涉及电子信息技术领域。辐射源定位方法包括：获取观测平台在预设时间段内各个时刻的位置和速度以及辐射源的参考点位置；根据各个时刻的位置和速度以及参考点位置，计算各个时刻观测平台接收辐射源发射的信号的时变时延，其中，时变时延指信号的传播时延随时刻的变化而变化；根据时变时延计算观测平台接收的信号；计算与观测平台接收的信号对应的代价函数的最大值；将与最大值对应的参考点位置确定为辐射源的实际位置。该辐射源定位方法、装置、电子设备及存储介质能够提升辐射源的定位精度。

Description

辐射源定位方法、装置、电子设备及存储介质
技术领域
本发明涉及电子信息技术领域，尤其涉及一种辐射源定位方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
近年来，随着无线电通信技术的快速发展，对于辐射源目标的无源定位技术成为雷达、声纳、无线通信等多个领域中的研究热点。无源定位是指观测平台不发射任何电磁波，仅通过被动方式接收目标辐射源发射或者反射的电磁波信号，通过处理完成对目标辐射源的定位。
无源定位在军事、民用领域有着重要的作用。在军事领域，传统的有源定位系统，如有源雷达，向外发射大功率信号，通过分析目标的回波实现对目标的探测，但会受到探测距离的限制。由于有源定位系统主动向外发射电磁波，容易暴露自己的位置，极易被他人获得信号参数，而被欺骗、干扰，导致定位性能急剧下降。除此之外，随着隐身技术的发展，目标的雷达反射截面积可以做到非常小，这对有源定位系统的探测性能带来了极大挑战。同时，反辐射导弹的发展对其安全性产生极大的威胁。空中运动多平台无源定位系统具有探测距离远、抗干扰能力强、高隐蔽性等优势，越来越受到重视。在民用领域，无源定位可以应用于很多方面，如救援、探测、目标发现、物联网、室内定位，以及对非法无线电台、伪装手机基站等非法辐射源的管控。近年来，随着无人机技术的发展，无人机入侵如机场、政府建筑、军事管理区等禁飞区域的事件时有发生。无源定位技术可以实现对无人机控制信号的精确定位，为管控提供支持。
定位精度是无源定位系统中最重要的指标，高精度是追求的目标。在无源定位中，可以通过增加观测平台数目、改变观测平台之间的空间构型、改变观测量、增加信号累积时间等方法来提升定位精度。其中，不改变系统设计的前提下，增加信号累积时间是提升定位精度的重要方式之一。
然而，无源定位系统中，传统的静态模型假定参数在累积时间之内是不变的，利用泰勒级数前两项表示观测时间之内的时延，估计参数得到观测量。然而，当观测时间超过一定的门限后，传统的静态模型将不能再适应时延的变化，从而出现模型误差。尤其高动态场景下，观测平台与辐射源目标之间存在非线性相对运动，更容易产生模型不适应的情况。传统模型在高动态、长时累积条件下，估计参数所利用的代价函数峰型将扩展甚至分裂，也会令直接定位算法中与地理网格对应的代价函数峰型扩展分裂。这种模型失配将使定位精度恶化甚至造成定位失效。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种辐射源定位方法、装置、电子设备及存储介质，用于至少部分解决上述技术问题。
基于此，本发明实施例一方面提供一种辐射源定位方法，包括：获取观测平台在预设时间段内各个时刻的位置和速度以及辐射源的参考点位置；根据各个时刻的位置和速度以及参考点位置，计算各个时刻观测平台接收辐射源发射的信号的时变时延，其中，时变时延指信号的传播时延随时刻的变化而变化；根据时变时延计算观测平台接收的信号；计算与观测平台接收的信号对应的代价函数的最大值；将与最大值对应的参考点位置确定为辐射源的实际位置。
根据本发明的实施例，根据各个时刻的位置和速度以及参考点位置，计算各个时刻观测平台接收辐射源发射的信号的时变时延包括：根据
计算第m个观测平台在第n个预设时间段内t n 时刻接收信号的时变时延τ m,n (t n )，其中，f c 为信号载频，c为光速，m为观测平台的序号，m取值为1至M的正整数，M为观测平台的数量，n为预设时间段的序号，n取值为1至N的正整数，N为预设时间段的数量，u为辐射源的参考点位置，v m,n (t n )为观测平台在第n个预设时间段内t n 时刻的速度，s m,n (t n )为观测平台在第n个预设时间段内t n 时刻的位置，||·||表示取2范数。
根据本发明的实施例，根据时变时延计算观测平台接收的信号包括：根据
计算第m个观测平台在第n个预设时间段内t n 时刻接收的信号r m,n (t n )，其中，b m,n 为第m个观测平台在第n个预设时间段内接收信号的信号衰减因子，a n (t n -τ m,n (t n ))为第m个观测平台在第n个预设时间段内t n 时刻接收信号的信号包络，ω m,n (t n )为第m个观测平台在第n个预设时间段内t n 时刻接收信号的高斯噪声。
根据本发明的实施例，代价函数C 2(u)为：
其中：
其中，F m,n (t n )为平移算子，表示对信号s n (t n )移动[τ m,n (t n )/T]整数个采样点，上标H表示共轭矩阵，diag表示对角矩阵，T为观测时间。
根据本发明的实施例，获取辐射源的参考点位置包括：确定辐射源可能存在的区域；对区域划分网格，将网格点的位置确定为辐射源的参考点位置。
根据本发明的实施例，计算与观测平台接收的信号对应的代价函数的最大值包括：分别计算与网格中各个网格点对应的代价函数的值；比较各个网格点对应的代价函数的值，得到代价函数的最大值。
本发明实施例第二方面提供一种辐射源定位装置，包括：获取模块，用于获取观测平台在预设时间段内各个时刻的位置和速度以及辐射源的参考点位置；第一计算模块，用于根据各个时刻的位置和速度以及参考点位置，计算各个时刻观测平台接收辐射源发射的信号的时变时延，其中，时变时延指信号的传播时延随时刻的变化而变化；第二计算模块，用于根据时变时延计算观测平台接收的信号；第三计算模块，用于计算与观测平台接收的信号对应的代价函数的最大值；确定模块，用于将与最大值对应的参考点位置确定为辐射源的实际位置。
本发明实施例第三方面提供一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序，其中，当一个或多个程序被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器实现上述辐射源定位方法。
本发明实施例第四方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行指令，该指令被处理器执行时使处理器实现上述辐射源定位方法。
根据本发明实施例提供的辐射源定位方法、装置、电子设备及存储介质，至少包括以下有益效果：
由于采用各个时刻的位置和速度以及参考点位置计算的传播时延是随时刻的变化而变化的时变时延，使得基于时变时延计算的观测平台接收的信号模型能够适应观测平台与辐射源目标之间存在非线性相对运动，从而在基于信号模型进行定位的过程中能够有效利用高阶信息进行定位，避免了利用传统信号模型定位产生的到达时差和到达频差的扩展问题，进而提升了辐射源的定位精度。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1示意性示出了本发明实施例提供的辐射源定位方法的流程图；
图2示意性示出了本发明实施例提供的辐射源定位装置的结构框图；
图3示意性示出了根据本发明实施例的适于实现辐射源定位方法的电子设备的方框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本发明。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“长度”、“周向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的子系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。可能导致本发明的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。并且图中各部件的形状、尺寸、位置关系不反映真实大小、比例和实际位置关系。另外，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对本发明的限制。
类似地，为了精简本发明并帮助理解各个公开方面中的一个或多个，在上面对本发明示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分到单个实施例、图或者对其描述中。参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或者多个实施例或示例中以合适的方式结合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。
在实现本发明构思的过程中，申请人发现：传统的信号模型假设参数是固定的，增加累积时间会导致静态模型不再适应，导致参数估计代价函数扩展。
具体地，时差扩展问题（Relative Time Companding，RTC）表示到达时差在观测时间内发生变化。根据到达时间差（Time Difference of Arrival，TDOA）的理论精度公式，TDOA的分辨力与信号带宽B成反比，即σ TDOA∝1/B 。在观测时间内TDOA的变化的绝对值为f r T/f c ，其中，T为观测时间，f c 为信号载频，f r 为多普勒频移，也即可以认为TDOA的变化率不变，均为f r /f c 。
定义TDOA在观测时间内变化的绝对值与TDOA分辨力的比值为时差扩展因子η，即
由上式可知，时差扩展问题主要由信号带宽B和观测时间T决定。
与时差扩展问题类似，频差扩展问题（Relative Dopplor Companding，RDC）表示到达频差在观测时间内的变化。
根据FDOA的理论精度公式，FDOA的分辨力与信号观测时间T成反比，即σ FDOA∝1/T。在观测时间内FDOA的变化的绝对值为f r T/f，也即可以认为FDOA的变化率不变，均为f r 。
定义观测时间内FDOA变化的绝对值与FDOA分辨力的比值为频差扩展因子γ，即
由上式可知，频差扩展问题主要由观测时间T决定。
基于上述分析可知，采用传统的信号模型进行定位，高动态场景下增加信号累积时间会带来的到达时差和到达频差的扩展问题。
有鉴于此，本发明实施例提供一种辐射源定位方法，该辐射源定位方法采用基于时变时延的信号模型，以适应观测平台与辐射源目标之间存在非线性相对运动，从而提升定位精度。
图1示意性示出了本发明实施例提供的辐射源定位方法的流程图。
如图1所示，该辐射源定位方法例如可以包括操作S101~操作S10。
在操作S101，获取观测平台在预设时间段内各个时刻的位置和速度以及辐射源的参考点位置。
在本发明实施例中，获取辐射源的参考点位置的过程可以包括：首先，确定辐射源可能存在的区域。然后，对区域划分网格，将网格点的位置确定为辐射源的参考点位置。
在操作S102，根据各个时刻的位置和速度以及参考点位置，计算各个时刻观测平台接收辐射源发射的信号的时变时延。
在本发明实施例中，可以根据
计算第m个观测平台在第n个预设时间段内t n 时刻接收信号的时变时延τ m,n (t n )，其中，f c 为信号载频，c为光速，m为观测平台的序号，m取值为1至M的正整数，M为观测平台的数量，n为预设时间段的序号，n取值为1至N的正整数，N为预设时间段的数量，u为辐射源的参考点位置，v m,n (t n )为观测平台在第n个预设时间段内t n 时刻的速度，s m,n (t n )为观测平台在第n个预设时间段内t n 时刻的位置，||·||表示取2范数。
应当理解，时变时延指信号的传播时延随时刻的变化而变化，也即在第n个预设时间段内，该时段内各个时刻t n 对应的传播时延不同，这种时变时延的设计更能够适应目标和观测平台之间有非线性运动的高动态场景。
在操作S103，根据时变时延计算观测平台接收的信号。
在本发明实施例中，可以根据
计算第m个观测平台在第n个预设时间段内t n 时刻接收的信号r m,n (t n )，得到观测平台的信号模型。其中，b m,n 为第m个观测平台在第n个预设时间段内接收信号的信号衰减因子，a n (t n -τ m,n (t n ))为第m个观测平台在第n个预设时间段内t n 时刻接收信号的信号包络，ω m,n (t n )为第m个观测平台在第n个预设时间段内t n 时刻接收信号的高斯噪声。
示例性地，为了比较本发明的基于时变时延信号模型和传统信号模型，令任意时变时延为τ(t)，对其在t=0处进行泰勒展开，可以得到：
其中，τ(0)、τ'(0)、τ''(0)和τ'''(0)为其展开项系数，根据时延的物理意义，可以得到：
在公式中，r、、/>和/>分别表示t=0时刻辐射源目标和观测平台之间的径向距离、径向速度、径向加速度和径向加加速度。t r 、f r 、/>和/>分别表示传播时延、多普勒频移、多普勒频移的变化率和多普勒频移的二阶变化率。
定义相对多普勒扩展因子γ 1：
其中，λ=c/f c 表示信号波长，γ 1表示多普勒的扩展与FDOA的分辨力1/T的比值。例如，当γ 1=2时，表示多普勒扩展是FDOA分辨力的两倍。当γ 1>4时，基于时延和多普勒频移的信号模型将会失效。
同样的，可以为基于时延、多普勒频移以及多普勒频移变化率的信号模型定义相对多普勒变化率扩展因子。RFDOA的分辨力为1/T 2，多普勒频移的扩展为，扩展因子γ 2可以定义为
假定的信号模型相同，则两步定位的方法和直接定位方法能够达到的理论精度渐进相同。公式对累积时间分析的结论对两步定位和直接定位两类方法都适用。
在本发明实施例中，利用时延、多普勒频移、多普勒频移变化率代表不同的信号模型中使用的参数，上述的三种参数在两步定位中对应的参数分别为到达时差、到达频差、到达频差变化率。
公式可以用来计算上述两种模型失效时的累积时间门限，即：
将公式中泰勒级数的前两项代入，可以得到：
由此可以发现，传统的时延和多普勒频移模型是本发明提出的时变时延信号模型的一种特殊情况。
在累积时间较短的时候，泰勒级数的前两项可以对时延进行近似。然而，随着累积时间的增加，时延的非线性变化会导致两阶泰勒展开项不能有效的完成对时延的近似。
当考虑了到达时差、到达频差以及到达频差变化率，也就是利用了泰勒级数的前三项，可以避免模型不适应的问题。但待估计参数增加，需要多步迭代完成参数估计，这将造成估计误差累积，导致参数估计精度无法逼近理论精度下界，进而影响定位精度。
本发明的信号模型不再利用泰勒级数，而是采用时变时延信号模型。模型可以适应高动态运动平台场景，并且包括时延、多普勒频移及其高阶量信息，可以为定位提供更多信息。这将有利于提升对辐射源目标的定位精度。
在操作S104，计算与观测平台接收的信号对应的代价函数的最大值。
在本发明实施例中，基于所有观测平台在每个个预设时间段内各个时刻接收的信号，可以定义向量：
其中，F m,n (t n )为平移算子，表示对信号s n (t n )移动[τ m,n (t n )/T]整数个采样点，上标H表示共轭矩阵，diag表示对角矩阵，T为观测时间，w m,n 为零均值高斯噪声，方差为σ 2I。
由此可以得到：
基于此，对目标的定位即为在得到观测量的情况下，结合已知观测平台的位置，完成对目标位置的估计。
由于时变时延信息都蕴含在矩阵D m,n 和F m,n 中，可以采用直接定位（DPD, DirectPositioning Determination）方法完成目标定位。
针对目标辐射源可能存在的位置区域，选取参考点位置，根据参考点位置和已知的观测平台位置和速度信息，可以计算得到时变时延τ m,n (t n )。当参考点位置计算得到的时变时延可以让所有接收到的信号对应的代价函数最大时，则认为这个参考点就是估计的位置。
具体地，建立最大似然（ML）估计方程：
在最小二乘准则下使上式最小，可以得到：
为了不失一般性，假定，由此可以得到：
将寻找代价函数C 1(u)的最小值转换为寻找代价函数C 2(u)的最大值，其中，代价函数C 2(u)为：
定义代价函数C 2(u)中向量为：
上式中，V n 表示M×N矩阵，包含了所有的辐射源信息。当信号的波形s n 已知时，可以利用代价函数C 2(u)来估计目标位置。但是，在实际应用中，由于辐射源是非合作的，信号的波形一般是未知的。
由此，将代价函数的最大化转化为求解s n 的二次型。也就是说，需要寻找Q n 对应的最大的特征值，定义最大特征值为λmax{Q n }。
当N增加时，将会使矩阵计算量急剧增加。
对于矩阵A，AA H 的非零特征值与A H A相同，因此，可以得到：
新的代价函数可以记为：
的第(i,j)个元素为：
由此，上式为互模糊函数的时变时延形式。时变时延τ m,n (t n )是辐射源目标位置u的函数。
在操作S105，将与最大值对应的参考点位置确定为辐射源的实际位置。
在本发明实施例中，分别计算与网格中各个网格点对应的代价函数的值。比较各个网格点对应的代价函数的值，得到代价函数的最大值。
示例性地，根据网格中参考点位置u r 计算代价函数，然后利用网格搜索完成定位：
根据本发明实施例，基于时变时延的辐射源定位方法，能够适应观测平台与辐射源目标之间存在非线性相对运动，从而在基于信号模型进行定位的过程中能够有效利用高阶信息进行定位，避免了利用传统信号模型定位产生的到达时差和到达频差的扩展问题，进而提升了辐射源的定位精度。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种辐射源定位装置。
图2示意性示出了本发明实施例提供的辐射源定位装置的结构框图。
如图2所示，该辐射源定位装置200例如可以包括获取模块210、第一计算模块220、第二计算模块230、第三计算模块240及确定模块250。
获取模块210，用于获取观测平台在预设时间段内各个时刻的位置和速度以及辐射源的参考点位置。
第一计算模块220，用于根据各个时刻的位置和速度以及参考点位置，计算各个时刻观测平台接收辐射源发射的信号的时变时延，其中，时变时延指信号的传播时延随时刻的变化而变化。
第二计算模块230，用于根据时变时延计算观测平台接收的信号。
第三计算模块240，用于计算与观测平台接收的信号对应的代价函数的最大值。
确定模块250，用于将与最大值对应的参考点位置确定为辐射源的实际位置。
根据本发明的实施例，获取模块210、第一计算模块220、第二计算模块230、第三计算模块240及确定模块250中的任意多个模块可以合并在一个模块中实现，或者其中的任意一个模块可以被拆分成多个模块。或者，这些模块中的一个或多个模块的至少部分功能可以与其他模块的至少部分功能相结合，并在一个模块中实现。根据本发明的实施例，获取模块210、第一计算模块220、第二计算模块230、第三计算模块240及确定模块250中的至少一个可以至少被部分地实现为硬件电路，例如现场可编程门阵列（FPGA）、可编程逻辑阵列（PLA）、片上系统、基板上的系统、封装上的系统、专用集成电路（ASIC），或可以通过对电路进行集成或封装的任何其他的合理方式等硬件或固件来实现，或以软件、硬件以及固件三种实现方式中任意一种或以其中任意几种的适当组合来实现。或者，获取模块210、第一计算模块220、第二计算模块230、第三计算模块240及确定模块250中的至少一个可以至少被部分地实现为计算机程序模块，当该计算机程序模块被运行时，可以执行相应的功能。
需要说明的是，本发明的实施例中辐射源定位装置部分与本发明的实施例中辐射源定位方法部分是相对应的，其具体实施细节及带来的技术效果也是相同的，在此不再赘述。
图3示意性示出了根据本发明实施例的适于实现辐射源定位方法的电子设备的方框图。
如图3所示，根据本发明实施例的电子设备300包括处理器301，其可以根据存储在只读存储器（ROM）302中的程序或者从存储部分308加载到随机访问存储器（RAM）303中的程序而执行各种适当的动作和处理。处理器301例如可以包括通用微处理器（例如CPU）、指令集处理器和/或相关芯片组和/或专用微处理器（例如，专用集成电路（ASIC））等等。处理器301还可以包括用于缓存用途的板载存储器。处理器301可以包括用于执行根据本发明实施例的方法流程的不同动作的单一处理单元或者是多个处理单元。
在RAM 303中，存储有电子设备300操作所需的各种程序和数据。处理器 301、ROM302以及RAM 303通过总线304彼此相连。处理器301通过执行ROM 302和/或RAM 303中的程序来执行根据本发明实施例的方法流程的各种操作。需要注意，所述程序也可以存储在除ROM 302和RAM 303以外的一个或多个存储器中。处理器301也可以通过执行存储在所述一个或多个存储器中的程序来执行根据本发明实施例的方法流程的各种操作。
根据本发明的实施例，电子设备300还可以包括输入/输出（I/O）接口305，输入/输出（I/O）接口305也连接至总线304。电子设备300还可以包括连接至I/O接口305的以下部件中的一项或多项：包括键盘、鼠标等的输入部分306；包括诸如阴极射线管（CRT）、液晶显示器（LCD）等以及扬声器等的输出部分307；包括硬盘等的存储部分308；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分309。通信部分309经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器310也根据需要连接至I/O接口305。可拆卸介质311，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器310上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分308。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的设备/装置/系统中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该设备/装置/系统中。上述计算机可读存储介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被执行时，实现根据本发明实施例的方法。
根据本发明的实施例，计算机可读存储介质可以是非易失性的计算机可读存储介质，例如可以包括但不限于：便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存）、便携式紧凑磁盘只读存储器（CD-ROM）、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。例如，根据本发明的实施例，计算机可读存储介质可以包括上文描述的ROM 302和/或RAM 303和/或ROM 302和RAM 303以外的一个或多个存储器。
本发明的实施例还包括一种计算机程序产品，其包括计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。当计算机程序产品在计算机系统中运行时，该程序代码用于使计算机系统实现本发明实施例所提供的辐射源定位方法。
在该计算机程序被处理器301执行时执行本发明实施例的系统/装置中限定的上述功能。根据本发明的实施例，上文描述的系统、装置、模块、单元等可以通过计算机程序模块来实现。
在一种实施例中，该计算机程序可以依托于光存储器件、磁存储器件等有形存储介质。在另一种实施例中，该计算机程序也可以在网络介质上以信号的形式进行传输、分发，并通过通信部分309被下载和安装，和/或从可拆卸介质311被安装。该计算机程序包含的程序代码可以用任何适当的网络介质传输，包括但不限于：无线、有线等等，或者上述的任意合适的组合。
在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分309从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质311被安装。在该计算机程序被处理器301执行时，执行本发明实施例的系统中限定的上述功能。根据本发明的实施例，上文描述的系统、设备、装置、模块、单元等可以通过计算机程序模块来实现。
根据本发明的实施例，可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明实施例提供的计算机程序的程序代码，具体地，可以利用高级过程和/或面向对象的编程语言、和/或汇编/机器语言来实施这些计算程序。程序设计语言包括但不限于诸如Java，C++，python，“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网（LAN）或广域网（WAN），连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。
附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
本领域技术人员可以理解，本发明的各个实施例中记载的特征可以进行多种组合或/或结合，即使这样的组合或结合没有明确记载于本发明中。特别地，在不脱离本发明精神和教导的情况下，本发明的各个实施例中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本发明的范围。
以上对本发明的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本发明的范围。尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。不脱离本发明的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本发明的范围之内。

Claims (8)

1.一种辐射源定位方法，其特征在于，包括：
获取观测平台在预设时间段内各个时刻的位置和速度以及所述辐射源的参考点位置；
根据所述各个时刻的位置和速度以及所述参考点位置，计算各个时刻所述观测平台接收所述辐射源发射的信号的时变时延，其中，所述时变时延指所述信号的传播时延随时刻的变化而变化；其中，所述根据所述各个时刻的位置和速度以及所述参考点位置，计算各个时刻所述观测平台接收所述辐射源发射的信号的时变时延包括：
根据，
计算第m个观测平台在第n个预设时间段内tn时刻接收信号的时变时延τm,n(tn)，其中，fc为信号载频，c为光速，m为所述观测平台的序号，m取值为1至M的正整数，M为所述观测平台的数量，n为所述预设时间段的序号，n取值为1至N的正整数，N为所述预设时间段的数量，u为所述辐射源的参考点位置，vm,n(tn)为所述观测平台在第n个预设时间段内tn时刻的速度，sm,n(tn)为所述观测平台在第n个预设时间段内tn时刻的位置，||·||表示取2范数；
根据所述时变时延计算所述观测平台接收的信号；
计算与所述观测平台接收的信号对应的代价函数的最大值；
将与所述最大值对应的参考点位置确定为所述辐射源的实际位置。
2.根据权利要求1所述的辐射源定位方法，其特征在于，所述根据所述时变时延计算所述观测平台接收的信号包括：
根据，
计算第m个观测平台在第n个预设时间段内tn时刻接收的信号rm,n(tn)，其中，bm,n为第m个观测平台在第n个预设时间段内接收信号的信号衰减因子，an(tn-τm,n(tn))为第m个观测平台在第n个预设时间段内tn时刻接收信号的信号包络，ωm,n(tn)为第m个观测平台在第n个预设时间段内tn时刻接收信号的高斯噪声。
3.根据权利要求2所述的辐射源定位方法，其特征在于，所述代价函数C2(u)为：，
其中：，
其中，Fm,n(tn)为平移算子，表示对信号sn(tn)移动[τm,n(tn)/T]整数个采样点，上标H表示共轭矩阵，diag表示对角矩阵，T为观测时间。
4.根据权利要求1所述的辐射源定位方法，其特征在于，获取所述辐射源的参考点位置包括：
确定所述辐射源可能存在的区域；
对所述区域划分网格，将网格点的位置确定为所述辐射源的参考点位置。
5.根据权利要求1所述的辐射源定位方法，其特征在于，所述计算与所述观测平台接收的信号对应的代价函数的最大值包括：
分别计算与网格中各个网格点对应的代价函数的值；
比较各个网格点对应的代价函数的值，得到代价函数的最大值。
6.一种辐射源定位装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取观测平台在预设时间段内各个时刻的位置和速度以及所述辐射源的参考点位置；
第一计算模块，用于根据所述各个时刻的位置和速度以及所述参考点位置，计算各个时刻所述观测平台接收所述辐射源发射的信号的时变时延，其中，所述时变时延指所述信号的传播时延随时刻的变化而变化；其中，所述根据所述各个时刻的位置和速度以及所述参考点位置，计算各个时刻所述观测平台接收所述辐射源发射的信号的时变时延包括：
根据，
计算第m个观测平台在第n个预设时间段内tn时刻接收信号的时变时延τm,n(tn)，其中，fc为信号载频，c为光速，m为所述观测平台的序号，m取值为1至M的正整数，M为所述观测平台的数量，n为所述预设时间段的序号，n取值为1至N的正整数，N为所述预设时间段的数量，u为所述辐射源的参考点位置，vm,n(tn)为所述观测平台在第n个预设时间段内tn时刻的速度，sm,n(tn)为所述观测平台在第n个预设时间段内tn时刻的位置，||·||表示取2范数；
第二计算模块，用于根据所述时变时延计算所述观测平台接收的信号；
第三计算模块，用于计算与所述观测平台接收的信号对应的代价函数的最大值；
确定模块，用于将与所述最大值对应的参考点位置确定为所述辐射源的实际位置。
7.一种电子设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序，
其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现权利要求1至5中任一项所述的方法。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有可执行指令，该指令被处理器执行时使处理器实现权利要求1至5中任一项所述的方法。
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