基于长基线干涉仪相位差的多站无源定位方法

来源：电子与信息学报杂志2023年第11期北京时间：

作者：张敏, 张文俊, 李曦, 郭福成

单位：国防科技大学电子科学学院 长沙 410073

摘要：针对常用多站无源定位技术存在时差(TDOA)/频差(FDOA)定位对超低旁瓣辐射源适应性差、测向(DOA)定位的造价成本和系统复杂度高等缺点，该文提出了一种基于相位差(PDOA)的多站无源定位新体制，利用每个观测站上至少两个接收天线和通道构成的长基线干涉仪(LBI)，通过测量辐射源信号到达长基线干涉仪天线的相位差实现定位。针对相位差的2π模糊引入的非线性和非连续性，提出了一种基于多假设迭代优化的定位方法，首先利用一组相位差确定多个可能的辐射源位置初始值，然后采用高斯-牛顿(GN)方法对每个位置初始值进行迭代优化并计算代价函数，最后选择具有最小代价函数的估计值作为最终的定位结果。该方法可获取稳健的迭代初始值，算法运算量适中。仿真结果表明该定位方法的均方根误差(RMSE)在高斯观测噪声条件下可达到克拉美罗下限(CRLB)。

关键词：无源定位, 长基线干涉仪, 相位差(PDOA), 高斯-牛顿法, 克拉美罗下限(CRLB)

基金资助：国家自然科学基金(61901494)