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龍圖騰網恭喜安徽大學申請的專利一種基于TDoA的搜索加權定位方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN114966544B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-05-13發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202210575952.0，技術領域涉及：G01S5/06；該發明授權一種基于TDoA的搜索加權定位方法是由曹帥;劉亞萍;徐健;裴勝兵設計研發完成，并于2022-05-25向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種基于TDoA的搜索加權定位方法在說明書摘要公布了：本發明公開了一種基于TDoA的搜索加權定位方法，當基站數目等于3時，通過建立方程直接求得一個解析解，該解析解即為最終目標估計位置；當基站數目大于3時，計算三基站的組合個數，并針對每個組合基于TDoA求解出目標位置的解析解；基于目標位置的解析解，構造矩形搜索區域；然后選取候選位置，針對所有的候選位置計算對應候選位置的權重；將權重代入構建的目標函數中，計算得到所有候選位置對應的目標函數值；從計算得到的所有候選位置對應的目標函數值中找到最小值，該最小值對應的候選位置就是最終目標估計位置。該方法不僅考慮了測量誤差的影響，還考慮了幾何條件對位置估計的影響，充分利用了冗余信息，提高了位置估計精度。

本發明授權一種基于TDoA的搜索加權定位方法在權利要求書中公布了：1.一種基于TDoA的搜索加權定位方法，其特征在于，所述方法包括：步驟1、當基站數目等于3時，通過建立方程直接求得一個解析解，該解析解即為最終目標估計位置；所述步驟1的過程具體為：假設第i個基站的坐標為Sixi，yi，hi，其中hi是基站i與目標間的垂直高度差，i＝1，2，...，N，N是基站總數，第k時刻目標所處的實際位置為Pkxk，yk，對其的估計為實現基于TDoA的定位至少需要3個基站，即要求N≥3，已知的TDoA量測可轉化為與距離相關的量測，如式1所示： 其中，c為聲速，單位為ms，是以基站1作為參考點，目標與基站Si間以及與參考基站間的距離之差；當N＝3時，用量測代替真實的RDOAi1，k，求得的解是對Pk的估計，具體求解過程如下： 式2中的②和③分別減去①得： 其中為目標與基站1之間的距離；x12＝x1-x2，y12＝y1-y2，x13＝x1-x3，y13＝y1-y3，以及式3的求解分為兩種情況：三基站不在同一條直線，即x12y13≠x13y12；三基站在同一條直線上，即x12y13＝x13y12；在這兩種情況下，三個基站均在不同的位置上；當x12y13≠x13y12時，從式3可得到與的關系，見式4： 其中， 把式4代入式2中的①式可得到一個關于的一元二次方程，如式6： 其中， 顯然式6有兩個解，但只能選擇其中一個作為的解，令Δ＝b2-4ac，選擇的準則如下：①若Δ≥0，式6有兩個實數根，即-b+√Δ2a和-b-√Δ2a，如果兩個根都是正值，則選擇較小的作為的解，否則選擇較大的；②若Δ＜0，式6有兩個復數根，那么取其實部作為的解，即 把代入式4中可求得目標的估計位置當x12y13＝x13y12時，此時式4是不成立的，因為式5中的分母均為零，因此需要通過如下的方法求解式3，分為3種情形：1若x12＝0，一定有y12≠0，否則基站1和基站2在同一位置，從而有x13＝0且y13≠0，令式3中的①式兩邊乘以y13，且②式兩邊乘以y12，那么可通過式8求解： 2若y12＝0，同情形①，一定有x12≠0，那么有x13≠0且y13＝0，此時通過式9求解： 3若x12≠0且y12≠0，那么可通過式8或者9求解；在求出后，把其代入式2中的式①和②可求得目標的估計位置步驟2、當基站數目大于3時，計算三基站的組合個數，并針對每個組合基于TDoA求解出目標位置的解析解；步驟3、基于步驟2求出的目標位置的解析解，構造矩形搜索區域；在步驟3中，構造矩形搜索區域的過程具體為：利用所有三基站組合解的橫坐標最小值和最大值以及縱坐標最小值和最大值構建，矩形搜索區域的頂點坐標分別為： 和步驟4、然后在所構造的矩形搜索區域內選取候選位置，針對所有的候選位置計算對應候選位置的權重；在步驟4中，在所構造的矩形搜索區域內選取候選位置的過程具體為：使用m條水平線和n條豎直線等分矩形搜索區域，以水平線與豎直線的交點、水平線與矩形邊的交點、豎直線與矩形邊的交點、矩形頂點構成所有候選位置，共計m+2·n+2個；對應候選位置的權重計算過程為：首先測量噪聲在侯選位置與兩基站間的距離差上得到經過坐標系的旋轉和平移，針對一般情況，以兩基站坐標和構建單支標準雙曲線，求解所述候選位置到該單支標準雙曲線的最短距離r；針對特殊情況，以兩基站坐標和構建直線或射線，求解所述候選位置到該直線或射線的最短距離r；則權重αi，j按照如下公式計算：αi，j＝1r2；步驟5、將步驟4計算的權重代入構建的目標函數中，計算得到所有候選位置對應的目標函數值；其中，所述目標函數是測量值與真實值之間偏差的加權平方和；步驟6、從計算得到的所有候選位置對應的目標函數值中找到最小值，該最小值對應的候選位置就是最終目標估計位置。

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