基于改進型差分進化的MLAT系統布站方法研究
2021年電子技術應用第8期
胥松壽1，郭歆瑩2
1.民航河南空管分局 技術保障部，河南 鄭州450000；2.河南工業大學 信息科學與工程學院，河南 鄭州450000
摘要： 對于多點定位系統的定位精度受基站幾何布局影響的問題，提出基于改進型差分進化算法的布站優化方法。基于差分進化算法并適當改進，結合場面多點定位系統的其他條件和限制因素，以幾何精度因子GDOP為適應度函數，實現基站優化布站，為系統設計和建設中基站位置的選取提供參考依據。仿真結果表明，該布站優化方法在多點定位系統中可獲得較高的定位精度。
中圖分類號： TN971.1；TP391
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.200458
中文引用格式： 胥松壽，郭歆瑩. 基于改進型差分進化的MLAT系統布站方法研究[J].電子技術應用，2021，47(8)：101-105.
英文引用格式： Xu Songshou，Guo Xinying. Research on station layout of a MLAT system based on improved DE[J]. Application of Electronic Technique，2021，47(8)：101-105.
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.200458
中文引用格式： 胥松壽，郭歆瑩. 基于改進型差分進化的MLAT系統布站方法研究[J].電子技術應用，2021，47(8)：101-105.
英文引用格式： Xu Songshou，Guo Xinying. Research on station layout of a MLAT system based on improved DE[J]. Application of Electronic Technique，2021，47(8)：101-105.
Research on station layout of a MLAT system based on improved DE
Xu Songshou1，Guo Xinying2
1.Technical Support Department，Henan Air Traffic Management Bureau，CAAC，Zhengzhou 450000，China； 2.College of Information Science and Engineering，Henan University of Technology，Zhengzhou 450000，China
Abstract： Aiming at the problem that the geometric layout of the base station of multilateration system directly affects the positioning precision of the target, an optimization method of station layout based on an improved Differential Evolution(DE) algorithm is proposed. Based on the DE algorithm and appropriate improvement, combined with other conditions and limiting factors of a multilateration system, the Geometric Dilution Precision(GDOP) is used as the fitness function to optimize the geometric layout of base stations, providing a reference basis for system design and selection of base station locations during construction. Simulation results show that this method of optimizing station placement can obtain higher positioning precision in a multilateration system.
Key words : multilateration system；GDOP；differential evolution algorithm；optimal station；positioning precision
0 引言
場面多點定位(Multilateration，MLAT)系統是一種新式機場場面監視技術，通過計算目標發射信號到達地面中心站和基站的時間差(Time Difference of Arrival，TDOA)來計算其空間位置。系統的目標定位精度除了與偽距測量誤差有關外，還受基站的幾何布局影響。傳統的布站多采用三角形、菱形、Y形等，此種布站形式受基線長度和人為主觀因素等的影響[1-5]。本文將差分進化算法應用于多點定位系統的最優布站設計，通過不斷迭代計算來獲得地面基站的最優布站位置。本文對差分進化算法進行了適當改進，使其在搜索前期有較強的全局探索能力，在后期有較強的局部開發能力，使之應用于多點定位系統站點布局設計的工程優化問題中，提高了系統定位精度對目標位置變化的魯棒性。實驗仿真表明，該布站設計方法在多點定位系統中可獲得較高的定位精度。
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作者信息：
胥松壽1，郭歆瑩2
(1.民航河南空管分局 技術保障部，河南 鄭州450000；2.河南工業大學 信息科學與工程學院，河南 鄭州450000)
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