[發明專利]一種基于Hermite函數約束的數據融合計算方法

在審

• 申請號: 201410282913.7
• 申請日: 2014-06-23
• 公開（公告）號: CN104021311A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 宮志華
• 申請（專利權）人: 宮志華
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于Hermite函數約束的數據融合計算方法，其特征在于，包括：

用Hermite函數表征目標軌跡參數，并以此為基函數對測量系統提供的原始測元進行表征，獲得所述原始測元的誤差方程；其中，所述目標軌跡參數包括：目標軌跡坐標參數及速度參數；所述原始測元包括：位置測元、距離測元、方位角測元、俯仰角測元以及徑向速度測元；

將獲得的所述原始測元的誤差方程組成聯合觀測方程組，并依據最小二乘準則對所述聯合觀測方程組進行融合解算，獲得以Hermite擬合函數系數和測元系統誤差模型系數為代估參數的向量值；

將獲得的所述待估參數的向量值代入Hermite擬合函數和測元系統誤差模型中，獲得目標軌跡坐標參數值、速度參數值以及測元系統誤差值。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，用Hermite函數表征目標軌跡參數，并以此為基函數對測量系統提供的原始測元進行表征，獲得所述原始測元的誤差方程，具體包括以下步驟：

步驟1，用三次Hermite函數分別表征所述目標軌跡坐標參數及所述速度參數，如下式：

xti=f3(ti,βx,Tx)=Σj=0mx(βx(j×2)fx1(Txj)+βx(j×2+1)fx2(Txj)+βx(j×2+2)fx3(Txj)+βx(j×2+3)fx4(Txj)),zti=f3(ti,βz,Tz)=Σj=0mz(βz(j×2)fz1(Tzj)+βz(j×2+1)fz2(Tzj)+βz(j×2+2)fz3(Tzj)+βz(j×2+3)fz4(Tzj)),yti=f3(ti,βy,Ty)=Σj=0my(βy(j×2)fy1(Tyj)+βy(j×2+1)fy2(Tyj)+βy(j×2+2)fy3(Tyj)+βy(j×2+3)fy4(Tyj)),---(1)]]>

x·ti=f·3(ti,βx,Tx)=Σj=0mx(βx(j×2)f·x1(Txj)+βx(j×2+1)f·x2(Txj)+βx(j×2+2)f·3(Txj)+βx(j×2+3)f·x4(Txj)),z·ti=f·3(ti,βz,Tz)=Σj=0mz(βz(j×2)f·z1(Tzj)+βz(j×2+1)f·z2(Tzj)+βz(j×2+2)f·z3(Tzj)+βz(j×2+3)f·z4(Tzj)),y·ti=f·3(ti,βy,Ty)=Σj=0my(βy(j×2)f·y1(Tyj)+βy(j×2+1)f·y2(Tyj)+βy(j×2+2)f·y3(Tyj)+βy(j×2+3)f·y4(Tyj)),---(2)]]>

式(1)、式(2)中：

設相鄰節點之間的時間已經歸一化，則f1(T)=1-3T2+2T3f2(T)=T(1-T)2f3(T)=3T2-2T3f4(T)=-(1-T)T2,]]>f·1(T)=-6(T-T2)f·2(T)=-2T(1-T)f·3(T)=6(T-T2)f·4(T)=-2T+3T2;]]>其中，T=ti-tktk+1-tk∈[0,1],1-T=tk+1-titk+1-tk,]]>t_i為實際采樣時刻，t_k為節點時刻，t_k≤t_i＜t_k+1，t_k∈T∈(T_x,T_z,T_y)；(T_x,T_z,T_y)和(m_x,m_z,m_y)分別為目標軌跡坐標參數的Hermite擬合函數節點分布和內節點個數；

(β_x,β_z,β_y)為Hermite擬合函數系數，即待估參數，其中，β_x表示(β_x(j×2),β_x(j×2)+1,β_x(j×2)+2,β_x(j×2)+3),j＝0～m_x，β_z表示(β_z(j×2),β_z(j×2)+1,β_z(j×2)+2,β_z(j×2)+3),j＝0～m_z，β_y表示(β_y(j×2),β_y(j×2)+1,β_y(j×2)+2,β_y(j×2)+3),j＝0～m_y；

步驟2，以式(1)、式(2)為基函數表征所述原始測元的誤差方程，公式如下：

位置測元誤差方程：

距離測元誤差方程：

方位角測元誤差方程：

俯仰角測元誤差方程：

徑向速度測元誤差方程：

其中，式(3)至式(7)中，(v_x,v_z,v_y,v_R,v_A,v_E,v_V)為各測元殘差值，(x_i,z_i,y_i,R_i,A_i,E_i,V_i)為各測元原始測量值，為各測元真值，(s_x,s_z,s_y,s_R,s_A,s_E,s_V)為各測元系統誤差模型，為初值，(x₀,z₀,y₀)為站址已知坐標，Ri0=(x~i-x0)2+(z~i-z0)2+(y~i-y0)2,RiΔ=x~i-x0Ri0x~i+z~i-z0Ri0z~i+y~i-y0Ri0y~i,]]>Ai0=arcsin(z~i-z0Li0),Li0=(x~i-x0)2+(z~i-z0)2,AiΔ=-(z~i-z0)Li02x~i+(x~i-x0)Li02z~i,Ei0=arctg(y~i-y0Li0),]]>EiΔ=-(y~i-y0)(x~i-x0)(Ri0)2Li0x~i+-(y~i-y0)(z~i-z0)(Ri0)2Li0z~i+Li0(Ri0)2y~i,]]>α_T為判象限角。