中继收发器辅助的单站目标定位算法

来源：雷达科学与技术杂志2025年第1期北京时间：

作者：陈荣鑫，孙霆，王威，王刚

单位：1. 长安大学信息工程学院， 陕西西安 710064;2. 宁波大学信息科学与工程学院， 浙江宁波 315211

摘要：现有无源定位闭式算法均考虑视距（Line of Sight, LOS）环境，无法直接应用于存在遮挡的城市环境低空无人机目标定位等场景，同时，非视距（Non?Line of Sight, NLOS）优化定位算法计算效率较低。针对这些问题，本文开展中继辅助下的单站目标定位研究，通过引入中继收发器对目标信号进行转发，构造两条路径从而规避遮挡问题，同时考虑中继和观测站位置存在随机误差，提出了一种闭式算法来确定未知目标位置。该算法分为3个步骤：首先利用校准目标-中继收发器-观测站这一路径的额外信息，修正中继和观测站位置；随后基于未知目标-中继收发器-观测站获取的观测信息，通过引入额外变量的方式构建伪线性方程，利用加权最小二乘技术给出目标位置粗略估计；最后进一步挖掘目标位置与额外变量的非线性关系，再次构建矩阵方程并给出目标位置最终估计解。经过理论剖析与仿真验证，所提出的算法在可接受的测量误差和观测站点位置误差范围内，能够逼近克拉美罗下界（Cramer?Rao Lower Bound, CRLB）。

关键词：中继收发器,位置误差,校准目标,闭式算法,克拉美罗下界,

基金资助：陕西省自然科学基础研究计划资助项目（No.2023?JC?QN?0743）; 中央高校基本科研业务费专项资金资助（No.300102243101）