基于Matlab模拟双站测角交叉定位GDOP推导

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⛄ 内容介绍

双站测角交叉定位（Two-Station Angle of Arrival (AOA) Cross-Fixing Localization）是一种利用两个站点之间的测角信息进行定位的方法。GDOP（Geometric Dilution of Precision）是一种衡量测量系统几何精度的指标。以下是双站测角交叉定位中GDOP的基本原理：

1. 部署两个测量站点：在有已知位置的两个站点上部署测量设备，这些站点可以是雷达、无线电接收器等。
   
2. 目标测角：每个站点使用测角技术（如AOA）来测量目标信号的到达角度。通过多个天线阵列或方位角估计算法，可以得到目标相对于每个站点的到达角度。
   
3. 构建测角差矢量：使用两个站点的到达角度测量结果，构建一个到达角度的差矢量。根据两个站点之间的空间布局和已知位置，可以计算出该向量。
   
4. 计算GDOP：根据角差矢量，计算GDOP。GDOP表示位置估计的几何精度与测量条件有关，较低的OP值意味着更好的几何精度。
   
5. 定位估计：利用GDOP和两个站点的已知位置，通过定位算法（如三角法）估计目标的位置。GDOP较低的情况下，定位估计具有更高的精的是，双站测角交叉定位方法需要准确的测量度、稳定的信号环境和精确的站点位置信息。外，可能还需要考虑校正误差、多径干扰等因素，并结合其他定位技术（如时间差测量、基站定位等）进行综合定位以提高精度和鲁棒性。
   

⛄ 部分代码

function [gdop] = GDOP_ang2(pos,d,ang_std)

x = pos(1);y = pos(2);  % m

Q = ang_std^2*eye(2);

G(1,1) = -y/(x^2+y^2);

G(1,2) = x/(x^2+y^2);

G(2,1) = -y/((x-d)^2+y^2);

G(2,2) = x/((x-d)^2+y^2);

P = inv(G'/Q*G);

gdop = sqrt(trace(P));  % m

end

⛄ 运行结果

⛄ 参考文献

[1] 罗双喜.多站交叉定位相对GDOP及其测向站分布问题研究[J].指挥控制与仿真, 2020, 42(2):5.DOI:CNKI:SUN:QBZH.0.2020-02-004.

[2] 李晓阳,郭万海,王作超.舰船电子侦察装备无源定位最优化研究[J].国防技术基础, 2010(9):4.DOI:CNKI:SUN:GFJC.0.2010-09-015.

[3] 邹先雄.无人机目标无源定位方法研究[D].电子科技大学[2023-06-25].DOI:CNKI:CDMD:2.1018.708941.

[4] 刘纯贵,张文训.正交多站测角机载红外定位技术研究[J].微计算机信息, 2010(34):3.DOI:CNKI:SUN:WJSJ.0.2010-34-104.

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