TDOA定位技术浅谈
0赞对于干扰源的定位是无线电频谱管理的重要内容之一,主要的定位方法白挂两大类:复合角度定位方法和时间差定位方法。复合角度定位方法基于无线电侧向工作,通过多个无线电监测站点对同一个信号进行侧向,利用侧向射线(角度)的交会进行定位。时间差定位方法则基于信号达到监测站的时间,通过时间距离换算进行交会定位。
TODA定位是一种利用时间差进行定位的方法,通过测量信号达到监测站的时间,可以确定信号源的距离,利用信号源到多个无线电监测站的距离(以无线电监测站为中心,距离为半径作园),就能确定信号的位置。通过比较信号到达多个监测站的时间差,就能作为一检测站为焦点、距离差为长轴的双曲线的交点就是信号的位置。
TODA是基于多站点的定位系统,因此要对信号进行定位必须有至少3个以上的监测站进行同时测量。而每个监测站的组成则相对比较简单,主要包挂接收机,天线和时间同步模块。理论上现有的监测站只要具有时间同步模块就能升级为TODA监测站,而不需要复杂的技术改造。
相比复合角度的定位方法,TODA有以下有点:(1)TDOA不存在相位模糊的问题,因此测向基线可以不受限制。传统的测向方法需要通过相对位来计算方位角,而相位测量存在2π周期的不确定性,所以往往利用天线基线小于信号波长的方法来避免2π周期的回绕。但是高频信号的波长较短,使得测试天线的距离较近,容易产生信号耦合,使得测量产生误差。而每个TODA监测站只需一个天线,从根本上解决了信号耦合的问题。
(2)TODA系统复杂度低。对于YODA监测站,只需配置检测天线和接收机即可,而且对于天线的要求不高,即便不同的检测点用不同的天线也没有关系。而测向天线本身就是一组天线组成的天线阵列,并且阵列中各个天线的性能尽可能成本较高,不利于广泛开展检测。
TODA系统定位的精度较高。对于TODA监测站而言其定位精度取决于时间测量的准确程度。通过优化后的算法,时间差的计算误差在100ns星级,从定位的准确度来说大约是30m。而A级测向站的误差一般是1度,对于5km外的信号误差在87m,10km外的误差就达到了174m。在时间差的计算方面,经过相关人员的誓言结果表明,最小定位误差在18m,最大的定位误差在200m,匹配并且超过A级测向站的定位水平,说明TODA是一种非常有效的定位方法。关于无线电测试仪器可以访问上海特金官网:http://www.terjin.cn/
