校正源存在下抑制部分同步时钟偏差和传感器位置误差的时差定位闭式解
收稿日期: 2022-09-27
修回日期: 2022-11-08
录用日期: 2022-12-18
网络出版日期: 2023-01-18
基金资助
国家自然科学基金(62171469);河南省科技攻关项目(192102210092);战略支援部队信息工程大学科研发展基金项目(F4108)
同步时钟偏差和传感器位置先验观测误差是影响时差（TDOA）定位精度的重要因素。针对部分同步模型，提出一种协同校正源观测信息的TDOA定位新方法，旨在显著抑制两类模型误差影响。针对TDOA观测模型的强非线性特征，提出一种两阶段（称为阶段A和阶段B）闭式定位方法，可实现对各类参数解耦合估计，并且避免迭代运算。阶段A仅利用校正源观测，基于线性消元思想，利用贝叶斯（Bayesian）估计和加权最小二乘（WLS）估计，分步获得传感器位置和同步时钟偏差闭式解。阶段B则联合目标源观测与阶段A估计结果，推导新的伪线性观测方程，并利用WLS估计和拉格朗日乘子法获得目标源位置闭式解，随后基于Bayesian估计得到更精确的同步时钟偏差和传感器位置联合闭式解。此外，推导了相关克拉美罗界（CRB），并通过数学分析，证明新方法具有渐近统计最优性。仿真实验验证了文中理论分析有效性和新方法优越性。
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