radioelectronicsИзвестия высших учебных заведений России. РадиоэлектроникаJournal of the Russian Universities. Radioelectronics1993-89852658-4794Saint Petersburg Electrotechnical University10.32603/1993-8985-2018-21-1-50-55radioelectronics-210Research ArticleРАДИОЛОКАЦИЯ И РАДИОНАВИГАЦИЯRADAR AND NAVIGATIONМодифицированный алгоритм Банкрофта для систем мультилатерацииModified Bancroft Algorithm for Multilateration SystemsМонаковА. А.MonakovA. A.

Монаков Андрей Алексеевич – доктор технических наук (2000), профессор (2005) кафедры радиотехнических систем.Почетный машиностроитель РФ (2005), почетный работник высшего профессионального образования РФ (2006).

Автор более 150 научных работ.

Сфера научных интересов – радиолокация протяженных целей; цифровая обработка сигналов; исследование природных сред радиотехническими методами; вопросы управления воздушным движением. 

ул. Большая Морская, д. 67, лит. А, Санкт-Петербург, 190000. 

Andrej A. Monakov – D.Sc. in Engineering (2000), Professor (2005) of the Department of Radio Engineering Systems.  Honored Mechanical Engineer of the Russian Federation (2005), Honored Worker of Higher Professional Education of the Russian Federation (2006).

The author of more than 150 scientific publications.

Area of expertise: long-range radar, digital signal processing, research of natural environments by radio engineering methods, issues of air traffic control.

67, Bolshaya Morskaya Str., bld. A, 190000, St. Petersburg.

a_monakov@mail.ruСанкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения.РоссияSaint Petersburg State University of Aerospace Instrumentation.Russian Federation201828022018015055Copyright © Монаков А.А., 20182018Монаков А.А.Monakov A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://re.eltech.ru/jour/article/view/210

В системах мультилатерации для оценки местоположения (МП) объектов часто используется алгоритм Банкрофта, синтезированный для оценки МП объектов в спутниковых системах навигации. Алгоритм позволяет прямым способом получить оценку МП и не требует больших вычислительных затрат при реализации. Данные свойства выгодно отличают этот алгоритм от алгоритмов, работающих на основе решения оптимизационных задач. Однако, как показывают результаты математического моделирования, точность получаемых с помощью алгоритма оценок может быть в несколько раз ниже, чем потенциально достижимая. Предлагается способ модификации алгоритма Банкрофта, который состоит в уточнении оценок Банкрофта путем применения метода малых возмущений. Показано, что использование предлагаемой модификации позволяет в 2,5–3 раза увеличить точность оценок МП объекта и сделать ее равной потенциально достижимой. При этом сложность модифицированного алгоритма возрастает незначительно.

In multilateration systems, Bancroft algorithm is often used to estimate the location of objects. This algorithm is synthesized for satellite navigation systems. The algorithm allows to obtain the location estimation by means of direct method and does not require significant computing costs. These properties set it apart from algorithms using optimization approaches. However, according to the results of computer simulation, the accuracy of estimation yielded by the algorithm can be several times worse than potentially enable one. The article proposes a method for modifying the Ban-croft algorithm. Modification involves refining the Bancroft estimates by applying the method of small perturbations. The article shows that the use of the proposed modification allows to increase the accuracy of estimates by 2.5–3 times and to make it equal to the Cramer-Rao boundary. At the same time, the complexity of the modified algorithm grows in-significantly.

радионавигациямультилатерацияоценка местоположенияалгоритм БанкрофтаRadio NavigationMultilaterationPosition EstimationBancroft AlgorithmReferencesURL: https://en.wikipedia.org/wiki/Trilateration (дата обращения: 01.02.2018).Available at: https://en.wikipedia.org/wiki/Trilateration (accessed: 01.02.2018).Multilateration (MLAT) Concept of Use. ICAO Asia and Pacific Office, Sept. 2007. URL: https://www.icao.int/APAC/Documents/edocs/mlat_concept.pdf (дата обращения: 01.02.2018).Multilateration (MLAT) Concept of Use. ICAO Asia and Pacific Office, September 2007. Available at: https://www.icao.int/APAC/Documents/edocs/mlat_concept.pdf (accessed: 01.02.2018).Bancroft S. An Algebraic Solution of the GPS Equations // IEEE Trans. on Aerospace and Electronic Systems. 1985. Vol. AES-21, № 1. P. 56–59.Bancroft S. An Algebraic Solution of the GPS Equations. IEEE Trans. on Aerospace and Electronic Systems, 1985, vol. AES-21, no. 1, pp. 56–59.Bakhoum E. G. Closed-Form Solution of Hyperbolic Geolocation Equations // IEEE Trans. on Aerospace and Electronics Systems. 2006. Vol. AES-42, № 4. P. 1396–1404.Bakhoum E. G. Closed-Form Solution of Hyperbolic Geolocation Equations. IEEE Trans. on Aerospace and Electronics Systems. 2006, vol. AES-42, no. 4, pp. 1396–1404.Localization Algorithms for Multilateration (MLAT) Systems in Airport Surface Surveillance / I. A. Mantilla-Gaviria, M. Leonardi, G. Galati, J. V. Balbastre-Tejedor // Signal, Image and Video Processing. 2015. Vol. 9, № 7. P. 1549–1558.Mantilla-Gaviria I. A., Leonardi M., Galati G., Balbastre-Tejedor J. V. Localization Algorithms for Multilateration (MLAT) Systems in Airport Surface Surveillance. Signal, Image and Video Processing. 2015, vol. 9, no. 7, pp. 1549–1558.Leonardi M., Mathias A., Galati G. Two Efficient Localization Algorithms for Multilateration. International Journal of Microwave and Wireless Technologies. 2009. Vol. 1, № 3. P. 223–229.Leonardi M., Mathias A., Galati G. Two Efficient Localization Algorithms for Multilateration. International Journal of Microwave and Wireless Technologies. 2009, vol. 1, no. 3, pp. 223–229.Тихонов В. И. Оптимальный прием сигналов. М.: Радио и связь, 1983. 320 с.Tikhonov V. K. Optimal'nyi priem signalov [Optimal Signal Reception]. Moscow, Radio i Svyaz’, 1983, 320 p. (in Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.