基于改进型差分进化的MLAT系统布站方法研究

胥松寿 ，郭歆莹

（1.民航河南空管分局 技术保障部，河南 郑州 450000；2.河南工业大学 信息科学与工程学院，河南 郑州 450000）

0 引言

场面多点定位（Multilateration，MLAT）系统是一种新式机场场面监视技术，通过计算目标发射信号到达地面中心站和基站的时间差（Time Difference of Arrival，TDOA）来计算其空间位置。系统的目标定位精度除了与伪距测量误差有关外，还受基站的几何布局影响。传统的布站多采用三角形、菱形、Y 形等，此种布站形式受基线长度和人为主观因素等的影响[1-5]。本文将差分进化算法应用于多点定位系统的最优布站设计，通过不断迭代计算来获得地面基站的最优布站位置。本文对差分进化算法进行了适当改进，使其在搜索前期有较强的全局探索能力，在后期有较强的局部开发能力，使之应用于多点定位系统站点布局设计的工程优化问题中，提高了系统定位精度对目标位置变化的鲁棒性。实验仿真表明，该布站设计方法在多点定位系统中可获得较高的定位精度。

1 基于改进型DE的布站方法

差分进化（Differential Evolution，DE）算法为求解切比雪夫多项式的问题，Rainer Storn 和Kenneth Price在1995年提出的经典优化算法。此算法是一种在连续空间进行随机搜索的优化算法，其优点主要体现在涉及参数少、算法简单有效、搜索过程随机、有助于理解和实现。经典的DE 算法始于种群的随机初始化，然后分别经过变异（Mutation）、交叉（Crossover）、选择（Selection）操作产生新一代种群，迭代进行该过程，直到满足停止条件[6-10]。

针对多点定位系统的最优布站问题，本文对经典DE算法进行适当改进，平衡了算法的全局搜索和局部开发能力，流程主要包括参数设置、种群初始化、改进的变异操作、交叉操作和改进的选择操作。……