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龙图腾网恭喜安徽大学申请的专利一种基于TDoA的搜索加权定位方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114966544B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-13发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210575952.0，技术领域涉及：G01S5/06；该发明授权一种基于TDoA的搜索加权定位方法是由曹帅;刘亚萍;徐健;裴胜兵设计研发完成，并于2022-05-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于TDoA的搜索加权定位方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于TDoA的搜索加权定位方法，当基站数目等于3时，通过建立方程直接求得一个解析解，该解析解即为最终目标估计位置；当基站数目大于3时，计算三基站的组合个数，并针对每个组合基于TDoA求解出目标位置的解析解；基于目标位置的解析解，构造矩形搜索区域；然后选取候选位置，针对所有的候选位置计算对应候选位置的权重；将权重代入构建的目标函数中，计算得到所有候选位置对应的目标函数值；从计算得到的所有候选位置对应的目标函数值中找到最小值，该最小值对应的候选位置就是最终目标估计位置。该方法不仅考虑了测量误差的影响，还考虑了几何条件对位置估计的影响，充分利用了冗余信息，提高了位置估计精度。

本发明授权一种基于TDoA的搜索加权定位方法在权利要求书中公布了：1.一种基于TDoA的搜索加权定位方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1、当基站数目等于3时，通过建立方程直接求得一个解析解，该解析解即为最终目标估计位置；所述步骤1的过程具体为：假设第i个基站的坐标为Sixi，yi，hi，其中hi是基站i与目标间的垂直高度差，i＝1，2，...，N，N是基站总数，第k时刻目标所处的实际位置为Pkxk，yk，对其的估计为实现基于TDoA的定位至少需要3个基站，即要求N≥3，已知的TDoA量测可转化为与距离相关的量测，如式1所示： 其中，c为声速，单位为ms，是以基站1作为参考点，目标与基站Si间以及与参考基站间的距离之差；当N＝3时，用量测代替真实的RDOAi1，k，求得的解是对Pk的估计，具体求解过程如下： 式2中的②和③分别减去①得： 其中为目标与基站1之间的距离；x12＝x1-x2，y12＝y1-y2，x13＝x1-x3，y13＝y1-y3，以及式3的求解分为两种情况：三基站不在同一条直线，即x12y13≠x13y12；三基站在同一条直线上，即x12y13＝x13y12；在这两种情况下，三个基站均在不同的位置上；当x12y13≠x13y12时，从式3可得到与的关系，见式4： 其中， 把式4代入式2中的①式可得到一个关于的一元二次方程，如式6： 其中， 显然式6有两个解，但只能选择其中一个作为的解，令Δ＝b2-4ac，选择的准则如下：①若Δ≥0，式6有两个实数根，即-b+√Δ2a和-b-√Δ2a，如果两个根都是正值，则选择较小的作为的解，否则选择较大的；②若Δ＜0，式6有两个复数根，那么取其实部作为的解，即 把代入式4中可求得目标的估计位置当x12y13＝x13y12时，此时式4是不成立的，因为式5中的分母均为零，因此需要通过如下的方法求解式3，分为3种情形：1若x12＝0，一定有y12≠0，否则基站1和基站2在同一位置，从而有x13＝0且y13≠0，令式3中的①式两边乘以y13，且②式两边乘以y12，那么可通过式8求解： 2若y12＝0，同情形①，一定有x12≠0，那么有x13≠0且y13＝0，此时通过式9求解： 3若x12≠0且y12≠0，那么可通过式8或者9求解；在求出后，把其代入式2中的式①和②可求得目标的估计位置步骤2、当基站数目大于3时，计算三基站的组合个数，并针对每个组合基于TDoA求解出目标位置的解析解；步骤3、基于步骤2求出的目标位置的解析解，构造矩形搜索区域；在步骤3中，构造矩形搜索区域的过程具体为：利用所有三基站组合解的横坐标最小值和最大值以及纵坐标最小值和最大值构建，矩形搜索区域的顶点坐标分别为： 和步骤4、然后在所构造的矩形搜索区域内选取候选位置，针对所有的候选位置计算对应候选位置的权重；在步骤4中，在所构造的矩形搜索区域内选取候选位置的过程具体为：使用m条水平线和n条竖直线等分矩形搜索区域，以水平线与竖直线的交点、水平线与矩形边的交点、竖直线与矩形边的交点、矩形顶点构成所有候选位置，共计m+2·n+2个；对应候选位置的权重计算过程为：首先测量噪声在侯选位置与两基站间的距离差上得到经过坐标系的旋转和平移，针对一般情况，以两基站坐标和构建单支标准双曲线，求解所述候选位置到该单支标准双曲线的最短距离r；针对特殊情况，以两基站坐标和构建直线或射线，求解所述候选位置到该直线或射线的最短距离r；则权重αi，j按照如下公式计算：αi，j＝1r2；步骤5、将步骤4计算的权重代入构建的目标函数中，计算得到所有候选位置对应的目标函数值；其中，所述目标函数是测量值与真实值之间偏差的加权平方和；步骤6、从计算得到的所有候选位置对应的目标函数值中找到最小值，该最小值对应的候选位置就是最终目标估计位置。

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