[發明專利]適用于非高斯系統的魯棒容積目標協同定位方法

有效

• 申請號: 201810106433.3
• 申請日: 2018-02-02
• 公開（公告）號: CN108303095B
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 王小剛;秦武韜;白瑜亮;榮思遠;崔乃剛
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 劉景祥

1.一種適用于非高斯系統的魯棒容積目標協同定位方法，其特征在于，它包括：

基于當前統計模型建立狀態方程；基于傳感器測角與機動目標位置關系建立測量方程；然后基于三階球面-相徑容積準則進行時間更新，獲取機動目標狀態和協方差的一步預測；再利用機動目標狀態和協方差的一步預測生成容積點，根據系統測量方程計算量測預測值和互協方差；最后，將測量更新轉換為線性衰退的求解問題，通過求取指標函數的最小值，利用迭代方法獲得機動目標狀態和協方差的后驗估計值，完成機動目標的協同定位；

采用兩個傳感器測量機動目標的視線高低角γ和方位角η，兩個傳感器的測量量Z為：

Z＝[γ₁ η₁ γ₂ η₂]^T (1)

γ₁為一號傳感器的視線高低角，η₁為一號傳感器的方位角，γ₂為二號傳感器的視線高低角，η₂為二號傳感器的方位角；

一號傳感器在慣性坐標系下的位置坐標X_S,1為：

X_s，1＝[x_s，1，y_s，1，z_s，1]^T (2)

式中x_s,1為一號傳感器在x軸方向的坐標值，y_s,1為一號傳感器在y軸方向的坐標值，z_s,1為一號傳感器在z軸方向的坐標值；

二號傳感器在慣性坐標系下的位置坐標X_S,2為：

X_s，2＝[x_s，2，y_s，2，z_s，2]^T (3)

式中x_s,2為二號傳感器在x軸方向的坐標值，y_s,2為二號傳感器在y軸方向的坐標值，z_s,2為二號傳感器在z軸方向的坐標值；

則機動目標相對于一號傳感器的位置r₁ⁱ在慣性坐標系下表示為：

r₁ⁱ＝x-x_s,1 (4)

式中，x＝[x y z]^T,x為機動目標在x軸方向的位置坐標，y為機動目標在y軸方向的位置坐標，z為機動目標在z軸方向的位置坐標；

機動目標相對于二號傳感器的位置在慣性坐標系下表示為：

由于傳感器輸出的測量信息為其本體坐標系下的視線高低角和方位角，因此需要將機動目標相對于傳感器的位置信息在傳感器本體系下進行表示：

機動目標相對于一號傳感器在一號傳感器本體系下的位置信息r₁^s為：

式中為慣性坐標系到一號傳感器本體系的坐標轉換矩陣；

機動目標相對于二號傳感器在二號傳感器本體系下的位置信息為：

為慣性坐標系到二號傳感器本體系的坐標轉換矩陣；

式(6)寫成展開形式為：

x_rs,1為一號傳感器在x方向的位置分量，y_rs,1為一號傳感器在y方向的位置分量，z_rs,1為一號傳感器在z方向的位置分量，

式(7)寫成展開形式為：

x_rs,2為二號傳感器在x方向的位置分量，y_rs,2為二號傳感器在y方向的位置分量，z_rs,2為二號傳感器在z方向的位置分量，

一號傳感器的視線高低角γ₁為：

一號傳感器的方位角η₁為：

η₁＝arctan2(-z_rs,1,x_rs,1) (11)

二號傳感器的視線高低角γ₂為：

二號傳感器的方位角η₂為：

η₂＝arctan2(-z_rs,2,x_rs,2) (13)

建立傳感器的測量方程如下：

式中h(X)為測量方程，v為測量噪聲矢量，為一號傳感器視線高低角測量噪聲，為一號傳感器方位角測量噪聲，為二號傳感器視線高低角測量噪聲，為二號傳感器方位角測量噪聲。