TDOA定位系统的无线电监测网工程应用探讨

朱亚磊（云南省无线电监测中心，云南昆明，650228）



TDOA定位系统的无线电监测网工程应用探讨

朱亚磊
（云南省无线电监测中心，云南昆明，650228）

摘要：随着无线电监测事业的发展，在如何扩大无线电监测网的覆盖范围，提升监测能力等方面越来越得到无线电监测人员的重视，文中主要探讨了TDOA无源定位方法在无线电监测网中的应用问题。本文首先从TDOA定位原理入手，介绍了到达时间差估计的相关函数获取法，比较了双曲线方程组的两种求解算法，由此分析TDOA定位的关键技术与定位优点。文中还以云南省无线电监测网为例，从定位流程出发，进行系统设计，探讨TDOA定位系统的工程应用，进而提出能全面提升监测网监测能力的TDOA定位方案。

关键词：无线电监测；到达时间差；无线电定位；算法；工程应用

1　TDOA定位原理

到达时间差（Time Difference Of Arrival，简称TDOA）定位又称为双曲线定位，属无源定位方法，其基本原理是通过测量无线电信号到达不同监测系统的天线单元的时间差，来对发射无线电信号的发射源进行定位。

如图2-1所示，发射机发射的无线电信号到达监测站A所需的时间为，到达监测站B所需的时间为，则A、B两监测站接收到该无线电信号的时间差为：，距离差

。

图2　-1　时间差示意图

图2　-2　路程差-TDOA定位示意图

上式为典型的双曲线方程，焦点为监测站A、B的位置坐标，并且确定了达到时间差为的信号源位置轨迹。如果同时存在3个监测站A、B、C（图2-2），发射机在同一时刻发射的信号到达这三个监测站的时间分别为、、，这样就可以获得两个时间差：，于是就可以确定类似（2-1）式的两组双曲线方程，联立求解，两组双曲线的焦点就为发射机位置。……