面向分布式空地通感一体化网络的无人机3D定位算法

来源：电子与信息学报杂志2025年第4期北京时间：

作者：黄逸, 邹锐卓, 石运梅

单位：同济大学信息与通信工程系 上海 201804

摘要：无人机定位不仅能够提高无人机操作的安全性和效率，还为各种低空经济活动提供了技术保障。传统蜂窝定位技术依赖于专用的定位导频，不仅需要大量的导频开销，且在3D定位精度上存在限制。针对该问题，该文提出了一种空地协同的通感一体化网络中的多基站分布式无人机3D定位方法，根据多信号分类算法(MUSIC)得到多个发射信号经过目标无人机折射并到达接收站的时延估计，进而利用椭圆定位算法得到无人机的3D位置估计。进一步地，推导了基于分布式通感一体化网络的无人机3D位置估计的误差克拉美罗下界(CRLB)，并与所提位置估计算法的蒙特卡洛性能仿真进行对比，验证了所提算法的性能在高信噪比(SNR)区域能够逼近CRLB。研究结果表明，所提算法能够在无需定位导频的情况下保证目标无人机的3D定位精度，并且利用无人机基站作为通感信号收发机和边缘计算中心辅助地面基站进行目标无人机的3D定位，相较于仅依赖地面基站的传统定位算法，可以有效地提高目标无人机高度的估计精度。

关键词：通感一体化网络, 空地协同网络, 3D定位, 分布式感知

基金资助：国家自然科学基金(62201391, 62101386)