本发明专利技术涉及搜救定位领域，具体涉及一种基于搜救方的绝对位置和与待救方的伪距的定位方法。本发明专利技术使用单天线的搜救设备实现对待救目标的定位，降低了搜救设备成本，解决了传统双天线阵列搜救设备在小型飞机上的安装问题，以及双天线的安装环境对无线信号反射所带来的干扰问题；能随着探询次数的增加提高定位精度，弥补了双天线阵列每次探询应答为独立解算、多次探询应答不能提高定位精度的缺陷；还对信道和天线的相位特性不做要求，有别于双天线阵列对信道和天线的相位平衡性要求很高。线阵列对信道和天线的相位平衡性要求很高。
【技术实现步骤摘要】
一种基于搜救方的绝对位置和与待救方的伪距的定位方法
[0001]本专利技术涉及搜救定位领域，具体涉及一种基于搜救方的绝对位置和与待救方的伪距的定位方法。
技术介绍
[0002]在搜救领域中，为了寻找到救援目标，须对救援目标进行定位，获取救援目标的绝对位置(GPS或者北斗位置)，目前获取待救目标的绝对位置的方法主要有以下两种：
[0003]①
搜救设备发送位置探询信号，待救设备收到探询信号后，发送包含自己位置信息(GPS或者北斗位置)应答信号给搜救设备。
[0004]②
如果待救设备不具有绝对位置信息(GPS或者北斗位置)，但是搜救设备有绝对位置信息(GPS或者北斗位置)，搜救设备对待救设备进行测距测向，然后结合搜救设备自己的绝对位置信息，解算出待救设备的绝对位置信息。
[0005]因为卫星信号通过电磁波传输，卫星信号很有可能被遮挡而使得待救设备的GPS或者北斗不可用，如此一来，导致方法
①
不可用，必须使用方法
②
对待救目标进行测距测向然后结合搜救设备的绝对位置对待救目标进行定位。
[0006]然而对待救设备进行搜救时，一般将搜救设备安装在飞机或无人机上，目前使用的测距测向方法大部分都是利用双天线阵列，所以必须把天线阵列安装到飞机或无人机上，这样就造成如下问题：
[0007]1)很多小型飞机、小型直升机或者无人机尺寸太小，而双天线阵列所占用面积太大，导致无法安装。
[0008]2)天线安装环境(如飞机底板)将会反射信号到天线上，反射信号和直达信号进行信号矢量合成，进入天线的信号相位将发生改变，而实际应用中和理论分析都发现，此相位的改变对使用干涉仪测向原理的双天线测向方法能产生较大的测向误差，并且不易消除。
技术实现思路
[0009]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种基于搜救方的绝对位置和与待救方的伪距的定位方法。
[0010]为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现。
[0011]一种基于搜救方的绝对位置和与待救方的伪距的定位方法，包括以下步骤：
[0012]步骤1，搜救设备在不同位置进行N次搜救探询，每次搜救探询中接收到待救设备的应答信号后，得到该次探询搜救设备从发起探询到接收到应答信号的帧同步信号的时间，最终得到N个该时间；
[0013]步骤2，根据搜救设备每次探询从发起探询到接收到应答信号的帧同步信号的时间和搜救设备每次探询与待救设备间的伪距之间的关系，结合搜救设备每次探询时的绝对位置坐标，建立方程组；求解方程组得到待救设备的空间直角坐标；
[0014]步骤3，利用待救设备的空间直角坐标计算得到待救设备的绝对位置坐标。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：可使用单天线的搜救设备实现对待救目标的定位，降低了搜救设备成本，解决了传统双天线阵列搜救设备在小型飞机上的安装问题，以及双天线的安装环境对无线信号反射所带来的干扰问题；能随着探询次数的增加提高定位精度，弥补了双天线阵列每次探询应答为独立解算、多次探询应答不能提高定位精度的缺陷；还对信道和天线的相位特性不做要求，有别于双天线阵列对信道和天线的相位平衡性要求很高。
附图说明
[0016]下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细说明。
[0017]图1为搜救设备与待救设备的搜救探询工作流程图；
[0018]图2为搜救设备与待救设备在地心地固坐标系作为参考坐标系下的空间直角坐标示意图。
具体实施方式
[0019]下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述，但是本领域的技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。
[0020]一种基于搜救方的绝对位置和与待救方的伪距的定位方法，包括以下步骤：
[0021]步骤1，搜救设备在不同位置进行N次搜救探询，每次搜救探询中接收到待救设备的应答信号后，得到该次探询搜救设备从发起探询到接收到应答信号的帧同步信号的时间，最终得到N个该时间；
[0022]步骤1包含以下子步骤：
[0023]子步骤1.1，如图1所示，搜救设备在t0时刻进行探询；
[0024]子步骤1.2，如图1所示，探询信号波形在t1时刻从搜救设备进入无线空间，令Δt
01
＝t1‑
t0；Δt
01
即为搜救设备收转发时间，取决于搜救设备信道硬件，为未知量；
[0025]子步骤1.3，如图1所示，待救设备在t2时刻开始接收探询信号，令Δt
12
＝t2‑
t1；Δt
12
即为探询信号在空间的传播时间，为未知量；
[0026]子步骤1.4，如图1所示，待救设备在t3时刻接收到探询信号的帧同步信号，令Δt
23
＝t3‑
t2；Δt
23
即为待救设备接收处理时间(硬件信道延时+位同步偏差)，为未知量；
[0027]子步骤1.5，如图1所示，待救设备在t4时刻发起应答，令Δt
34
＝t4‑
t3；Δt
34
即为待救设备内部软件处理时延，为未知量；
[0028]子步骤1.6，如图1所示，应答信号波形在t5时刻从待救设备进入无线空间，令Δt
45
＝t5‑
t4；Δt
45
即为待救设备收转发时间，取决于待救设备信道硬件，为未知量；
[0029]子步骤1.7，如图1所示，搜救设备在t6时刻开始接收应答信号，令Δt
56
＝t6‑
t5；Δt
56
即为应答信号在空间的传播时间，为未知量；
[0030]子步骤1.8，如图1所示，搜救设备在t7时刻接收到应答信号的帧同步信号，令Δt
67
＝t7‑
t6，令Δt
07
＝t7‑
t0；Δt
67
即为搜救设备接收处理时间(硬件信道延时+位同步偏差)，为未知量；Δt
07
即为搜救设备从发起探询到接收到应答信号的帧同步信号的时间，为已知量；
[0031]子步骤1.9，分别在N个不同位置重复子步骤1.1～1.8，即搜救设备进行了N次搜救探询，得到N个搜救设备从发起探询到接收到应答信号的帧同步信号的时间，即N个Δt
07
。其
中，N不小于4。
[0032]步骤2，根据搜救设备每次探询从发起探询到接收到应答信号的帧同步信号的时间和搜救设备每次探询与待救设备间的伪距之间的关系，结合搜救设备每次探询时的绝对位置坐标，建立方程组；求解方程组得到待救设备的空间直角坐标；
[0033]步骤2包含以下子步骤：
[0034]子步骤2.1，由步骤1可知，第n次探询中有如式(1)所示关系，其中n＝1,2,...,N；
[0035]Δt
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于搜救方的绝对位置和与待救方的伪距的定位方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，搜救设备在不同位置进行N次搜救探询，每次搜救探询中接收到待救设备的应答信号后，得到该次探询搜救设备从发起探询到接收到应答信号的帧同步信号的时间，最终得到N个该时间；步骤2，根据搜救设备每次探询从发起探询到接收到应答信号的帧同步信号的时间和搜救设备每次探询与待救设备间的伪距之间的关系，结合搜救设备每次探询时的绝对位置坐标，建立方程组；求解方程组得到待救设备的空间直角坐标；步骤3，利用待救设备的空间直角坐标计算得到待救设备的绝对位置坐标。2.根据权利要求1所述的基于搜救方的绝对位置和与待救方的伪距的定位方法，其特征在于，步骤1包含以下子步骤：子步骤1.1，搜救设备在t0时刻进行探询；子步骤1.2，探询信号波形在t1时刻从搜救设备进入无线空间，令Δt
01
＝t1‑
t0；子步骤1.3，待救设备在t2时刻开始接收探询信号，令Δt
12
＝t2‑
t1；子步骤1.4，待救设备在t3时刻接收到探询信号的帧同步信号，令Δt
23
＝t3‑
t2；子步骤1.5，待救设备在t4时刻发起应答，令Δt
34
＝t4‑
t3；子步骤1.6，应答信号波形在t5时刻从待救设备进入无线空间，令Δt
45
＝t5‑
t4；子步骤1.7，搜救设备在t6时刻开始接收应答信号，令Δt
56
＝t6‑
t5；子步骤1.8，搜救设备在t7时刻接收到应答信号的帧同步信号，令Δt
67
＝t7‑
t6，令Δt
07
＝t7‑
t0；子步骤1.9，分别在N个不同位置重复子步骤1.1～1.8，得到N个搜救设备从发起探询到接收到应答信号的帧同步信号的时间。3.根据权利要求1所述的基于搜救方的绝对位置和与待救方的伪距的...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵鸿浩，李振华，祁怀远，慕欣君，
申请(专利权)人：陕西烽火电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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