本发明涉及无线电监测领域,尤其涉及一种多目标分离定位方法、装置、电子设备与介质。
背景技术:
1、无人机的多目标定位是指在复杂环境中确定多个目标的位置。
2、不同的应用场景和环境可能需要采用不同的方法。对于多个目标的定位,首先需要将多目标进行分离,然后进行目标的定位。相比于单目标定位,环境更复杂,在某些特定应用中,有着不可取代的作用。
3、常用的多目标定位方法划分为以下几类:波束成形、方向到达估计、接收信号强度测量和时间差测量。
4、具体地,对于波束成形,通过调整不同天线阵列的相对相位和幅度,增强特定方向上的信号,抑制其他方向的干扰,从而实现多目标定位。但是对于方向相近的信号,无法对目标进行准确的分辨。
5、对于方向到达估计,利用天线阵列和算法(如music算法)估计多个信号源的方向。可以确定多个目标的方位。在实际应用中通常使用带有定向天线的设备(如测向天线)来测量信号的到达角度,进行粗略定位,但同样无法分辨方向相近的信号。
6、对于接收信号强度测量,由于在信号的传输过程中,信号的强度会在传播路径中受到影响,可以基于接收信号的强度来进行信号的定位,在已知信号的传播模型的情况下(例如空间路径的损耗模型),可以将接收信号强度与已知模型下的理论强度进行比较,便能够估计出与目标的距离。但在实际应用中,基于接收信号强度测量的方法,受到多径效应等环境因素的影响很大,使定位效果下降。
7、对于时间差测量,也即基于时差信息的多目标定位,可以通过测量不同信号到的时间差信息,利用时差信息进行良好的定位,且其成本低,准确度高。但对于多目标定位来说,当不同目标到达时间差相同时,会导致定位信息不足,使多目标定位受到影响,性能下降。
8、显然,无人机可能会出现到达基站的时间和方向信息相同的情况,导致单一方法无法对信号进行分离定位。
技术实现思路
1、本发明提供一种多目标分离定位方法、装置、电子设备与介质,以解决无人机可能会出现到达基站的时间和方向信息相同的情况,导致单一方法无法对信号进行分离定位的问题。
2、根据本发明的第一方面,提供了一种多目标分离定位方法,包括:
3、在n个飞行器同步发送的第一信号时,获取m个基站所接收到的信号,以得到m个接收信号,n是大于或等于2的正整数,m是大于或等于3的正整数;
4、对m个接收信号进行信号分离,得到与m个基站一一对应的m个来波信号集合,每一来波信号集合包括至少一个来波信号,每一来波信号集合中任意两个来波信号所对应的来波方向不同;
5、基于m个来波信号集合,确定多个来波信号组合;
6、确定目标来波信号组合的数量,得到第一信号的数量,目标来波信号组合是满足预设条件的来波信号组合;
7、基于第一信号的数量和目标来波信号组合中不同来波信号之间的时延,确定n个飞行器的位置信息。
8、可选的,对m个接收信号进行信号分离,得到与m个基站一一对应的m个来波信号集合,具体包括:
9、基于基站的测向功能,确定m个接收信号中每一接收信号对应的来波方向;
10、基于所有来波方向,对每一接收信号进行波束成形处理,得到与来波方向对应的增强信号,得到对应的m个来波信号集合。
11、可选的,基于m个来波信号集合,确定多个来波信号组合,具体包括:
12、从m个来波信号集合中各选取一个来波信号进行组合,得到一个来波信号组合;
13、在第一来波信号集合中的每一个来波信号与第二来波信号集合中的每一个来波信号已组合的情况下,统计历史组合记录,得到多个来波信号组合;
14、其中,第一来波信号集合和第二来波信号集合是m个来波信号集合中的任意两个来波信号集合。
15、可选的,确定目标来波信号组合的数量,得到第一信号的数量,具体包括:
16、统计满足预设条件的来波信号组合的数量,得到第一信号的数量;
17、其中,预设条件包括:
18、为选定的来波信号组合中两两来波信号构建广义互相关函数;
19、对广义互相关函数进行逆傅里叶变换,得到第一函数,第一函数是时域的广义互相关函数;
20、其中,选定的来波信号组合所对应的第一函数均存在峰值。
21、可选的,多目标分离定位方法还包括:在目标来波信号组合中不同来波信号之间的时延满足时间闭环的情况下,基于第一信号的数量和目标来波信号组合中不同来波信号之间的时延,确定n个飞行器的位置信息。
22、根据本发明的第二方面,提供了一种多目标分离定位装置,包括:
23、获取模块,用于在n个飞行器同步发送的第一信号时,获取m个基站所接收到的信号,以得到m个接收信号,n是大于或等于2的正整数,m是大于或等于3的正整数;
24、分离模块,用于对m个接收信号进行信号分离,得到与m个基站一一对应的m个来波信号集合,每一来波信号集合包括至少一个来波信号,每一来波信号集合中任意两个来波信号所对应的来波方向不同;
25、第一确定模块,用于基于m个来波信号集合,确定多个来波信号组合;
26、第二确定模块,用于确定目标来波信号组合的数量,得到第一信号的数量,目标来波信号组合是满足预设条件的来波信号组合;
27、处理模块,用于基于第一信号的数量和目标来波信号组合中不同来波信号之间的时延,确定n个飞行器的位置信息。
28、可选的,分离模块,具体用于:
29、基于基站的测向功能,确定m个接收信号中每一接收信号对应的来波方向;
30、基于所有来波方向,对每一接收信号进行波束成形处理,得到与来波方向对应的增强信号,得到对应的m个来波信号集合。
31、可选的,第一确定模块,具体用于:
32、从m个来波信号集合中各选取一个来波信号进行组合,得到一个来波信号组合;
33、在第一来波信号集合中的每一个来波信号与第二来波信号集合中的每一个来波信号已组合的情况下,统计历史组合记录,得到多个来波信号组合;
34、其中,第一来波信号集合和第二来波信号集合是m个来波信号集合中的任意两个来波信号集合。
35、可选的,第二确定模块,具体用于:
36、统计满足预设条件的来波信号组合的数量,得到第一信号的数量;
37、其中,预设条件包括:
38、为选定的来波信号组合中两两来波信号构建广义互相关函数;
39、对广义互相关函数进行逆傅里叶变换,得到第一函数,第一函数是时域的广义互相关函数;
40、其中,选定的来波信号组合所对应的第一函数均存在峰值。
41、可选的,处理模块,还用于:
42、在目标来波信号组合中不同来波信号之间的时延满足时间闭环的情况下,基于第一信号的数量和目标来波信号组合中不同来波信号之间的时延,确定n个飞行器的位置信息。
43、根据本发明的第三方面,提供了一种电子设备,包括处理器与存储器,
44、存储器,用于存储代码和相关数据;
45、处理器,用于执行存储器中的代码用以实现第一方面及其可选方案涉及的方法。
46、根据本发明的第四方面,提供了一种存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现第一方面及其可选方案涉及的方法。
47、本发明提供的多目标分离定位方法、装置、电子设备与介质中,在n个飞行器同步发送的第一信号时,与n个飞行器处于同一个环境下的m个基站能够接收n个飞行器分别发送的第一信号,得到m个接收信号,在对m个接收信号进行信号分离的过程中,每一个基站能够将所接收的接收信号按照来波方向分离成不同的来波信号,从而得到m个来波信号集合,在此过程中,能够将不同来波方向的来波信号区分开来,在确定多个来波信号组合之后,通过统计满足预设条件的来波信号组合的数量,可以得到同一来波方向的第一信号的数量,进而基于不同来波信号之间的时延和第一信号的数量来知悉n个飞行器的位置信息,在此过程中,能够在出现到达基站的时间和方向信息相同的情况下,准确确定飞机器的定位信息。
1.一种多目标分离定位方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的多目标分离定位方法,其特征在于,所述对m个所述接收信号进行信号分离,得到与m个所述基站一一对应的m个来波信号集合,具体包括:
3.根据权利要求1所述的多目标分离定位方法,其特征在于,所述基于m个所述来波信号集合,确定多个来波信号组合,具体包括:
4.根据权利要求1所述的多目标分离定位方法,其特征在于,所述确定目标来波信号组合的数量,得到所述第一信号的数量,具体包括:
5.根据权利要求1至4中任一项所述的多目标分离定位方法,其特征在于,还包括:
6.一种多目标分离定位装置,其特征在于,包括:
7.根据权利要求6所述的多目标分离定位装置,其特征在于,所述分离模块,具体用于:
8.根据权利要求6所述的多目标分离定位装置,其特征在于,所述第一确定模块,具体用于:
9.根据权利要求6所述的多目标分离定位装置,其特征在于,所述第二确定模块,具体用于:
10.根据权利要求6至9中任一项所述的多目标分离定位装置,其特征在于,所述处理模块,还用于:
11.一种电子设备,其特征在于,包括处理器与存储器,
12.一种存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现权利要求1至5任一项所述的方法。