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龍圖騰網(wǎng)獲悉寧波大學(xué)申請(qǐng)的專利一種未知發(fā)射機(jī)位置和速度的移動(dòng)目標(biāo)橢圓定位方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN114035181B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-08-08發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為：202111157556.8，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G01S13/06；該發(fā)明授權(quán)一種未知發(fā)射機(jī)位置和速度的移動(dòng)目標(biāo)橢圓定位方法是由王剛;鄭瑞超設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2021-09-30向國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本一種未知發(fā)射機(jī)位置和速度的移動(dòng)目標(biāo)橢圓定位方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明涉及一種未知發(fā)射機(jī)位置和速度的移動(dòng)目標(biāo)橢圓定位方法，通過使用兩條路徑的時(shí)延和多普勒頻移測(cè)量來聯(lián)合定位目標(biāo)和發(fā)射機(jī)的位置和速度，根據(jù)這兩條路徑的模型，將聯(lián)合定位目標(biāo)和發(fā)射機(jī)的位置和速度以及時(shí)間和頻率偏移的問題數(shù)學(xué)描述為非凸的約束優(yōu)化問題，并通過凸松弛技術(shù)將其松弛為半正定規(guī)劃問題，最后得到精確的目標(biāo)和發(fā)射機(jī)的位置和速度估計(jì)。本方法既不需要事先知道發(fā)射機(jī)位置和速度的先驗(yàn)信息也不需要發(fā)射機(jī)和接收機(jī)時(shí)間同步就可以很精確的估計(jì)出目標(biāo)的位置和速度。

本發(fā)明授權(quán)一種未知發(fā)射機(jī)位置和速度的移動(dòng)目標(biāo)橢圓定位方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種未知發(fā)射機(jī)位置和速度的移動(dòng)目標(biāo)橢圓定位方法，其特征在于：包括以下步驟： 1、建立坐標(biāo)系：在多輸入多輸出雷達(dá)系統(tǒng)中建立一個(gè)平面坐標(biāo)系作為參考坐標(biāo)系；設(shè)定多輸入多輸出雷達(dá)系統(tǒng)中存在M個(gè)用于發(fā)射信號(hào)的發(fā)射機(jī)且其真實(shí)位置和速度是未知，其中第i個(gè)發(fā)射機(jī)在參考坐標(biāo)系中的位置和速度分別記為和其中1≤i≤M，設(shè)定多輸入多輸出雷達(dá)系統(tǒng)中存在N個(gè)用于接收信號(hào)的接收機(jī)，其真實(shí)位置已知，并將其第j個(gè)接收機(jī)在參考坐標(biāo)系中的位置記為其中1≤j≤N，且設(shè)定發(fā)射機(jī)和接收機(jī)時(shí)鐘不同步，其中來自第i發(fā)射機(jī)的時(shí)間和頻率偏移分別記為和另外設(shè)定多輸入多輸出雷達(dá)系統(tǒng)中存在一個(gè)未知其真實(shí)位置和速度的目標(biāo)，將其在參考坐標(biāo)系下的位置和速度分別記為po和 2、獲取間接路徑和直接路徑的距離測(cè)量值和多普勒頻移測(cè)量值：將第i個(gè)發(fā)射機(jī)發(fā)射的信號(hào)經(jīng)過目標(biāo)反射后被第j個(gè)接收機(jī)接收的時(shí)間記為τr，ij，計(jì)算第i個(gè)發(fā)射機(jī)到目標(biāo)和目標(biāo)到第j個(gè)接收機(jī)之間的距離之和的測(cè)量值rij，rij＝τr，ij×c，其中c是信號(hào)傳播速度，并對(duì)間接路徑的距離求時(shí)間偏導(dǎo)數(shù)得到相應(yīng)的多普勒頻移測(cè)量值所述間接路徑是指M個(gè)位置和速度未知的發(fā)射機(jī)發(fā)射信號(hào)，經(jīng)過一個(gè)移動(dòng)目標(biāo)po反射以后，被N個(gè)已知其位置的接收機(jī)接收，此路徑為間接路徑；將第i個(gè)發(fā)射機(jī)發(fā)射的信號(hào)直接被第j個(gè)接收機(jī)接收的時(shí)間記為τd,ij，計(jì)算第i個(gè)發(fā)射機(jī)到第j個(gè)接收機(jī)之間的距離的測(cè)量值即dij，dij＝τd，ij×c，并對(duì)直接路徑的距離求時(shí)間偏導(dǎo)數(shù)得到相應(yīng)的多普勒頻移測(cè)量值所述直接路徑是指M個(gè)位置和速度未知的發(fā)射機(jī)發(fā)射的信號(hào)也可以直接被N個(gè)已知其位置的接收機(jī)接收，此路徑為直射路徑； 3、將步驟2中得到的測(cè)量值和相應(yīng)的噪聲用相量表示：步驟2中得到的間接路徑的距離測(cè)量值rij的模型形式表示為：所有間接路徑距離的測(cè)量值的向量形式為：r＝[r11,…,r1N，…，rM1,…,rMN]T，對(duì)應(yīng)的噪聲的向量形式為：er＝[er,11，...,er,1N，…,er,M1,…,er,MN]T；步驟2中得到的間接路徑的多普勒頻移測(cè)量值的模型形式表示為：所述多普勒頻移測(cè)量值也稱作距離變化率那么所有間接路徑的距離變化率的向量形式為：對(duì)應(yīng)的噪聲的向量形式為： 步驟2中得到的直接路徑的距離測(cè)量值dij的模型形式表示為：所有直接路徑距離的測(cè)量值的向量形式為：d＝[d11,…,d1N，…，dM1,…,dMN]T，對(duì)應(yīng)的噪聲的向量形式為： ed＝[ed，11，...,ed，1N，…,ed，M1,…,ed，MN]T，步驟2中得到直接路徑的多普勒頻移測(cè)量值的模型形式表示為：所述多普勒頻移測(cè)量值也稱作距離變化率那么所有直接路徑的距離變化率的向量形式為：對(duì)應(yīng)的噪聲的向量形式為：將間接路徑和直接的路徑的距離測(cè)量值對(duì)應(yīng)的噪聲和多普勒頻移測(cè)量值對(duì)應(yīng)噪聲寫成向量的形假設(shè)e服從均值為0，協(xié)方差為Q的高斯分布； 4、對(duì)步驟3中的模型進(jìn)行數(shù)學(xué)處理：首先令將步驟3中得到的間接路徑距離測(cè)量值rij的模型形式變換為：然后對(duì)其兩邊平方并忽略二階噪聲項(xiàng)可得到處理后的間接路徑距離值rij的模型形式為： i＝1,…,M，其中 j＝1,…,N；對(duì)處理后的間接路徑距離值rij的模型形式求時(shí)間偏導(dǎo)數(shù)可以得到相應(yīng)的多普勒頻移測(cè)量值模型形式為： 其中,i＝1,...,M,j＝1,...,N；對(duì)步驟3中得到的直接路徑距離測(cè)量值dij的模型形式進(jìn)行兩邊平方并忽略二階噪聲項(xiàng)可得到處理后的直接路徑距離值dij的模型形式為： 對(duì)處理后的直接路徑距離測(cè)量值dij的模型形式求時(shí)間偏導(dǎo)數(shù)可以得到相應(yīng)的多普勒頻移測(cè)量值模型形式為：i＝1,...,M,j＝1,...,N； 5、構(gòu)建帶有約束的最小二乘問題：根據(jù)步驟4中得到的處理后的直接路徑和間接路徑的距離測(cè)量值模型形式和多普勒測(cè)量值模型形式來構(gòu)建帶有約束的優(yōu)化問題； 6、形成半正定規(guī)劃問題：使用半正定松弛技術(shù)將步驟5中得到的帶有約束的優(yōu)化問題松弛為凸的半正定規(guī)劃問題； 7、獲取半正定規(guī)劃問題：采用內(nèi)點(diǎn)法求解出半正定規(guī)劃問題，最終得到目標(biāo)位置和速度的最優(yōu)解以及發(fā)射機(jī)的位置和速度的最優(yōu)解。

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