Positioning Accuracy Evaluation of Radio Emission Sources Using Time Difference of Arrival and Angle of Arrival Methods. Part 2. 2D-Simulation
https://doi.org/10.31854/1813-324X-2019-5-4-65-78
Abstract
This article presents the development of a generalized mathematical model for estimating the limits of positioning accuracy, which was studied in part 1, when determining the radio source location using the difference range and goniometric methods for particular scenarios on the plane. The results of this study were implemented in 2D models, which is a convenient tool for establishing the positioning accuracy limits and can it be practically used to substantiate the topologies of station placement in modern and advanced radio networks for solving radio communication, radar, and radio navigation problems, including adaptive beamforming for establishing and maintaining communications. Using private scenarios with three radio stations as an example, it is shown that for positioning of neighboring devices under conditions of their ultra dense distribution on the plane during the cooperation of the minimum required receivers number, the goniometer method is preferable.
About the Authors
G. .. Fokin
The Bonch-Bruevich Saint-Petersburg State University of Telecommunications
Russian Federation
Russian Federation
V. .. Lazarev
The Bonch-Bruevich Saint-Petersburg State University of Telecommunications
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Zekavat R., Buehrer R.M. Handbook of Position Location: Theory, Practice, and Advances. Hoboken: John Wiley & Sons, 2019.
2. Черняк В.С., Заславский Л.П., Осипов Л.В. Многопозиционные радиолокационные станции и системы // Зарубежная радиоэлектроника. 1987. № 1. С. 9-69.
3. Фокин Г.А. Управление самоорганизующимися пакетными радиосетями на основе радиостанций с направленными антеннами. Дис. … канд. техн. наук. СПб: СПбГУТ, 2009.
4. Бабков В.Ю., Фокин Г.А. Оценка вероятности успешного радиоприема в самоорганизующихся пакетных радиосетях на основе радиостанций с направленными антеннами // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Информатика. Телекоммуникации. Управление. 2009. № 4(82). С. 77-84.
5. Киреев А.В., Фокин Г.А. Позиционирование объектов в сетях LTE посредством измерения времени прохождения сигналов // Труды учебных заведений связи. 2016. Т. 2. № 1. С. 68-72.
6. Сиверс М.А., Фокин Г.А., Духовницкий О.Г. Оценка возможностей метода разностно-дальномерного метода позиционирования абонентских станций в системах мобильной связи LTЕ средствами имитационного моделирования // Информационные технологии моделирования и управления. 2016. Т. 98. № 2. С. 149-160.
7. Киреев А.В., Фокин Г.А. Пеленгация источников радиоизлучения LTE мобильным пунктом радиоконтроля с круговой антенной решеткой // Труды Научно-исследовательского института радио. 2015. № 2. С. 68-71.
8. Киреев А.В., Фокин Г.А. Позиционирование источников радиоизлучения в сетях LTE с использованием круговой антенной решетки // IV Международная научно-техническая и научно-методическая конференция (Санкт-Петербург, Россия, 3-4 марта 2015). Актуальные проблемы инфотелекоммуникаций в науке и образовании: сборник научных статей в 2 томах. СПб: СПбГУТ, 2015. Т. 1. С. 122-126.
9. Фокин Г.А. Методика идентификации прямой видимости в радиолиниях сетей мобильной связи 4-го поколения с пространственной обработкой сигналов // Труды Научно-исследовательского института радио. 2013. № 3. С. 78-82.
10. Фокин Г.А. Имитационное моделирование процесса распространения радиоволн в радиолиниях сетей мобильной связи 4-го поколения с пространственной обработкой сигналов // Труды Научно-исследовательского института радио. 2013. № 3. С. 83-89.
11. Фокин Г.А. Комплексная имитационная модель для позиционирования источников радиоизлучения в условиях отсутствия прямой видимости // Труды учебных заведений связи. 2018. Т. 4. № 1. С. 85-101. DOI:10.31854/1813-324x-2018-1-85-101
12. Аль-Одхари А.Х., Фокин Г.А. Позиционирование источников радиоизлучения в условиях высокогорья с использованием беспилотных летательных аппаратов // Труды учебных заведений связи. 2018. Т. 4. № 2. С. 5-17. DOI:10.31854/1813-324x-2018-2-5-17
13. Лазарев В.О., Фокин Г.А. Оценка точности позиционирования источника радиоизлучения разностно-дальномерным и угломерным методами. Часть 1 [14] // Труды учебных заведений связи. 2019. Т. 5. № 2. С. 88-100. DOI:10.31854/1813-324X-2019-5-2-88-100
14. Torrieri D.J. Statistical Theory of Passive Location Systems // Cox I.J., Wilfong G.T. (eds) Autonomous Robot Vehicles. New York: Springer, 1990. DOI:10.1007/978-1-4613-8997-2_13
15. Stansfield R.G. Statistical theory of d.f. fixing // Journal of the Institution of Electrical Engineers - Part IIIA: Radiocommunication. 1947. Vol. 94. Iss. 15. PP. 762-770. DOI:10.1049/ji-3a-2.1947.0096
Review
For citations:
Fokin G..., Lazarev V... Positioning Accuracy Evaluation of Radio Emission Sources Using Time Difference of Arrival and Angle of Arrival Methods. Part 2. 2D-Simulation. Proceedings of Telecommunication Universities. 2019;5(4):65-78. (In Russ.) https://doi.org/10.31854/1813-324X-2019-5-4-65-78
Views:
445
Email this article 