[發明專利]甚短基線光學測量目標定位方法

無效

• 申請號: 201410389775.2
• 申請日: 2014-08-11
• 公開（公告）號: CN104199024A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 柴敏;宋衛紅;王敏;余慧;王家松
• 申請（專利權）人: 中國西安衛星測控中心
• 主分類號: G01S13/86
• 分類號: G01S13/86
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 呂湘連

1.甚短基線光學測量目標定位方法，其特征在于：具體過程包括如下步驟：

步驟一：目標定位計算

設經緯儀測得的方位角和俯仰角分別為A_1i、E_1i，雷達測距為R_2i，目標在發射坐標系中的標準位置坐標為x_i,y_i,z_i，x₀₁,y₀₁,z₀₁為第經緯儀站址坐標，x₀₂,y₀₂,z₀₂為雷達站址坐標，

由

tgA1i=(zi-z01)(xi-x01),R1i=(xi-x01)2+(yi1-y01)2+(zi-z01)2]]>

進行微分得

dA=1R1icosE1i(sinA1idx0-cosA1idz0)---(1)]]>

由

sin E1i=(yi-y01)/Rli,Rli=(xi-x01)2+(yi1-y01)2+(zi-z01)2]]>

進行微分得

dE＝(sinE_1i(cosA_1idx₀+sinA_1idz₀)-cosE_1idy₀)/R_1i?????????????(2)

式中dx₀＝x₀₂-x₀₁，dy₀＝y₀₂-y₀₁，dz₀＝z₀₂-z₀₁

由(1)式和(2)式可得

A'_2i＝A_1i+dA

E'_2i＝E_1i+dE

根據幾何關系，可建立目標在發射坐標系的位置參數模型為：

xyz=R2icosE2i′cosA2i′R2isinE2i′R2icosE2i′sinA2i′+x02y02z02---(3)]]>

步驟二：速度分量計算

式(3)兩側對時間求導，并記R_2i＝R,E′_2i＝E,A′_2i＝A，可導出速度分量滿足如下關系：

x.=R.cosEcosA-RE.sinEcosA-RA.sinEsinAy.=R.sinE+RE.cosEz.=R.cosEsinA-RE.sinEsinA+RA.cosEcosA---(4)]]>

或

x.y.z.=cosEcosA-RsinEsinA-RsinEcosAsinE0RcosEcosEsinARcosEcosA-RsinEsinAR.A.E.---(5)]]>

步驟三：精度計算

由R,A,E的誤差傳播到測量系下彈道位置坐標上的誤差為

Δxc=(∂x∂R)ΔR+(∂x∂A)ΔA+(∂x∂E)ΔE=ΔRcosAcosE+ΔARsinAcosE-ΔERcosAsinE---(4)]]>

Δyc=(∂y∂R)ΔR+(∂y∂A)ΔA+(∂y∂E)ΔE=ΔRsinE+ΔERcosE---(5)]]>

Δzc=(∂z∂R)ΔR+(∂z∂A)ΔA+(∂z∂E)ΔE=ΔRsinAcosE+ΔARcosAcosE-ΔERsinAsinE---(6)]]>

其中ΔR,ΔA,ΔE分別為R,A,E上的誤差，記σ_R²,σ_A²,σ_E²分別為R,A,E誤差的方差.用矩陣表示為

ΔXc=ΔxcΔycΔzc=cosAcosE-RsinAcosERcosAsinEsinE0RcosEsinAcosERcosAcosE-RsinEsinAΔRΔAΔE---(7)]]>

記測元誤差傳播到測量系下彈道位置參數的傳播矩陣為

G=cosAcosE-RsinAcosE-RcosAsinEsinE0RcosEsinAcosERcosAcosE-RsinAsinE]]>

則測量系下彈道位置參數的協方差矩陣為

COV(ΔXc)=G·diag(σR2,σA2,σE2)·GT=^σxc2σxcycσxczcσycxcσyc2σyczcσzcxcσzcycσzc2---(8)]]>

其中

σxc2=σR2cos2Acos2E+σA2R2sin2Acos2E+σE2R2cos2Asin2Eσyc2=σR2sin2E+σE2R2cos2Eσzc2=σR2sin2Acos2E+σA2R2cos2Acos2E+σE2R2sin2Asin2E]]>

σxcyc=σR2cosAcosEsinE-σE2R2cosAsinEcosEσxczc=σR2sinAcosAcos2E-σA2R2sinAcosAcos2E+σE2R2sinAcosAsin2Eσyczc=σR2sinAcosEsinE-σE2R2sinAsinEcosEσycxc=σxcycσzcxc=σxczcσzcyc=σyczc]]>

測元誤差傳播到發射系下位置參數的誤差為

ΔX=ΔxΔyΔz=MΔXc=MGΔRΔAΔE---(9)]]>

其中M＝(m_ij)_3*3為測量系到發射系的變換矩陣.則發射系下彈道位置參數的協方差為

σx2=m112σxc2+m122σyc2+m132σzc2+2m11m12σxcyc+2m11m13σxczc+2m12m13σyczcσy2=m212σxc2+m222σyc2+m232σzc2+2m21m22σxcyc+2m21m23σxczc+2m22m23σyczcσz2=m312σxc2+m322σyc2+m332σzc2+2m31m32σxcyc+2m31m33σxczc+2m32m33σyczc---(10)]]>