本发明涉及无源定位，更具体的说是涉及一种基于加权球面插值及半定规划的无源定位算法。
背景技术：
1、目前，无源定位是一种利用现有的电磁波信号进行目标定位的方法。与传统的主动定位不同，无源定位不需要发射自己的信号，而是依赖于外部来源的信号。无源定位已经在雷达、监视、目标跟踪等领域得到广泛的关注。
2、但是，受求解二次约束二次规划(qcqp)问题的凸优化方法的启发，半定规划(sdp)最近被应用于移动源定位。近些年来，针对基于tdoa/fdoa的定位问题的算法相继提出，其中包括约束加权最小二乘法、最大似然(ml)估计问题等，而多站无源定位进行解算的方法包括到达时差(tdoa)、到达频率差(fdoa)或到达角度(aoa)等，由于最大似然(ml)估计问题的非凸性质，如果没有良好的初始估计，很难得到其全局最优解，从而影响无源定位的精度。
3、因此，如何提供一种能够解决上述问题的无源定位算法是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明提供了一种基于加权球面插值及半定规划的无源定位算法，基于加权球面插值的最小二乘问题重新表述为凸半定规划问题，这种方法能为凸半定规划的求解提供更好的初值，从而得到更精确的定位结果。
2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
3、一种基于加权球面插值的雷达半定规划无源定位算法，包括以下步骤：
4、s1：获取目标的toa观测量以及foa观测量；
5、s2：根据所述toa观测量以及所述foa观测量确定对应的tdoa定位方程以及fdoa定位方程；
6、s3：基于加权球面插值方法对所述tdoa定位方程以及所述fdoa定位方程进行转换，并对转换结果进行处理得到对应的初始位置估计；
7、s4：对所述初始位置估计以及加权最小二乘问题进行求解，求解结果为定位结果。
8、优选的，所述s2具体包括：
9、s21：获取目标信号传播的真实时间差，根据真实时间差确定对应的真实距离差，并进行向量表示，得到对应的真实距离差向量以及测量向量误差；
10、s22：对真实距离差向量以及测量向量误差进行处理，得到tdoa定位方程；
11、s23：对tdoa定位方程进行求导，得到fdoa定位方程。
12、优选的，所述s3具体包括：
13、s31：构造辅助向量，根据加权球面插值方法将所述tdoa定位方程以及所述fdoa定位方程进行综合转换，得到对应的转换结果；
14、s32：根据加权最小二乘方法对所述s31得到的转换结果进行再次转换，得到对应的目标方程；
15、s33：对所述s32得到的目标方程进行求解，得到对应的初始位置估计。
16、优选的，所述s4具体包括：
17、s41：对所述目标方程进行半正定松弛处理，得到对应的半正定规划问题；
18、s42：构建约束条件，结合约束条件对半正定规划问题进行求解，得到的求解结果即为定位结果。
19、本发明还提供一种基于加权球面插值的目标半定规划无源定位装置，包括：
20、获取模块，用于获取目标的toa观测量以及foa观测量；
21、确定模块，用于根据所述toa观测量以及所述foa观测量确定对应的tdoa定位方程以及fdoa定位方程；
22、转换模块，用于基于加权球面插值方法对所述tdoa定位方程以及所述fdoa定位方程进行转换，并对转换结果进行处理得到对应的初始位置估计；
23、定位模块，用于对所述初始位置估计以及加权最小二乘问题进行求解，求解结果为定位结果。
24、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种基于加权球面插值及半定规划的无源定位算法，通过理论推导和仿真实验均表明本发明提供的方法在加权球面插值的最小二乘问题基础上执行半定松弛(sdr)来得到一个凸半定规划(sdp)问题可以进一步降低算法的均方根误差，提高定位精度的同时在噪声较大时定位性能也更加稳定。
1.一种基于加权球面插值的目标半定规划无源定位算法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于加权球面插值的目标半定规划无源定位算法，其特征在于，所述s2具体包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于加权球面插值的目标半定规划无源定位算法，其特征在于，所述s3具体包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于加权球面插值的目标半定规划无源定位算法，其特征在于，所述s4具体包括：
5.一种利用权利要求1-4任一项所述的基于加权球面插值的目标半定规划无源定位算法的定位装置，其特征在于，包括：
