[發明專利]ECEF坐標系下2-D雷達誤差配準兩步算法

無效

• 申請號: 201110124564.2
• 申請日: 2011-05-16
• 公開（公告）號: CN102305927A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發明（設計）人: 王國宏;陳壘;劉德浩;賈舒宜
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍航空工程學院
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種兩坐標雷達誤差配準方法，特別是涉及一種在較大戰場空間范圍內兩坐標雷達的誤差配準方法

背景技術

系統誤差是各種雷達普遍存在和不能通過自身完全消除的。它的存在使得融合中心在對各雷達上報的目標信息進行融合時，會產生漏報或虛假目標現象，嚴重影響了戰場態勢的正確判斷，從而影響協同作戰能力和各武器系統效能的最大發揮。因此，需要誤差配準技術對各雷達的系統偏差進行估計，從而補償雷達探測誤差，得到較為準確的目標信息。對誤差配準技術而言，首先要考慮公共坐標系的選取。對三坐標雷達來講，通常使用ECEF坐標系。對兩坐標雷達來講，由于不能夠得到目標的高度信息，所以不能夠使用ECEF坐標轉換公式。目前，在工程應用中的做法是不考慮地球曲率的影響，直接在平面內進行配準。這種方法通常通過以下幾個步驟實現：

(1)已知兩個雷達站A、B的地理坐標，以雷達A為融合中心，使用ECEF坐標轉換公式，將雷達B地理坐標轉換到以雷達A為坐標原點的直角坐標系中，不考慮轉換后的高度值，得到雷達B在以雷達A為坐標原點的平面直角坐標系中的坐標；

(2)使用雷達A對目標的量測值得到目標在融合中心平面直角坐標系中的真實位置表示，此表示式中包含雷達隨機量測噪聲項和系統偏差項；

(3)類似于(2)，使用雷達B對目標的量測值，得到目標真實坐標在以雷達B為坐標原點的平面直角坐標系中的表示式，然后通過坐標平移，將其轉換到以融合中心為坐標原點的平面直角坐標系中表示；

(4)根據分別由(2)、(3)得到的目標真實坐標在同一坐標系下相同這一基本事實，建立等式，作為等效量測方程；

(5)取系統偏差為常值模型；

(6)對每一次量測重復(2)～(5)，這樣使用Kalman濾波得到系統偏差的估計值。

這種配準方法存在以下兩個缺陷：(1)沒有考慮地球曲率影響；(2)沒有考慮高度所產生的誤差。這兩點都直接導致配準精度差。

發明內容

本發明的目的是提出一種基于ECEF坐標系的兩坐標雷達誤差配準技術，解決現有兩坐標雷達誤差配準中系統偏差估計精度低的問題。

本發明提出的基于ECEF坐標系的兩坐標雷達誤差配準技術方案包括以下步驟：

步驟1：雷達i(i取A、B，下同)將k時刻本地地理坐標：緯度Ls_i，經度Rs_i，高度H_Si和對目標的量測值：距離r_i，方位角θ_i上報到融合中心；

步驟2：融合中心使用雷達A、B上報的信息進行處理，得到等效量測方程；

在融合中心數據處理計算機中執行以下步驟：

(1)分別計算雷達i在ECEF坐標系中的坐標和旋轉矩陣：