[發(fā)明專利]一種測(cè)控設(shè)備精度鑒定飛行試驗(yàn)航線規(guī)劃方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911004160.2
• 申請(qǐng)日: 2019-10-22
• 公開（公告）號(hào): CN110779512B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹銳;顧祥龍;楊耀東;張智香;胡亞雄;王振坤;張眾森;劉德超;劉子敬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍63660部隊(duì)
• 主分類號(hào): G01C21/00
• 分類號(hào): G01C21/00;G01C21/20
• 代理公司: 中國兵器工業(yè)集團(tuán)公司專利中心 11011
• 代理人: 劉瑞東

本發(fā)明提出了一種測(cè)控設(shè)備精度鑒定飛行試驗(yàn)航線規(guī)劃方法，具體步驟為：1)確定考核設(shè)備及設(shè)備坐標(biāo)，通常一條航線可以同時(shí)考核一到兩部設(shè)備；2)確定目標(biāo)航捷點(diǎn)投影距離；3)根據(jù)設(shè)備最短作用距離與保精度跟蹤俯仰角限制確定飛行器試航段飛行高度范圍；4)根據(jù)當(dāng)?shù)鼐暥龋_定單位地表長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的經(jīng)度值和緯度值跨度；5)結(jié)合地形、天氣、低仰角、目標(biāo)RCS變化、太陽照射夾角等外部條件確定航線方向并計(jì)算航點(diǎn)坐標(biāo)，完成飛行航線規(guī)劃。本發(fā)明本發(fā)明則與真實(shí)地圖中的經(jīng)緯坐標(biāo)緊密結(jié)合，進(jìn)行飛行航線的設(shè)置，有效提升了外場(chǎng)測(cè)試設(shè)備的測(cè)試效率與精度。

技術(shù)領(lǐng)域

該發(fā)明屬于航天測(cè)控技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及飛行器測(cè)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)

飛行器測(cè)控系統(tǒng)是靶場(chǎng)飛行試驗(yàn)的重要分系統(tǒng)，它是一個(gè)龐大、復(fù)雜的體系，主要由光測(cè)、外測(cè)、遙測(cè)遙控設(shè)備及配套的軟硬件設(shè)備組成，負(fù)責(zé)完成空中飛行目標(biāo)的捕獲、識(shí)別、定位和監(jiān)視，并同時(shí)完成目標(biāo)飛行試驗(yàn)彈道、景象、遙測(cè)參數(shù)、目標(biāo)特性、毀傷效應(yīng)等試驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)量和獲取等重要任務(wù)，為試驗(yàn)鑒定、任務(wù)指控、任務(wù)評(píng)估等提供數(shù)據(jù)信息。各類測(cè)控設(shè)備，作為靶場(chǎng)測(cè)控最重要的組成部分，其測(cè)量能力、測(cè)量精度直接決定對(duì)目標(biāo)的跟蹤質(zhì)量，影響著整個(gè)試驗(yàn)的成敗。設(shè)備建設(shè)階段，出廠測(cè)試時(shí)會(huì)對(duì)設(shè)備的測(cè)量精度進(jìn)行檢驗(yàn)，當(dāng)設(shè)備轉(zhuǎn)運(yùn)至外場(chǎng)后，為了檢驗(yàn)設(shè)備測(cè)控狀態(tài)的保持情況，會(huì)對(duì)測(cè)控設(shè)備進(jìn)行外場(chǎng)精度鑒定試驗(yàn)，力求在有限的外場(chǎng)條件下對(duì)設(shè)備的測(cè)量能力和測(cè)量精度進(jìn)行檢驗(yàn)。

目前，在有限區(qū)域內(nèi)的飛行航線規(guī)劃領(lǐng)域，對(duì)航線優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究比較多，可供借鑒的成果比較豐富，但在飛行器坐標(biāo)定位領(lǐng)域，通常只是以某點(diǎn)為原點(diǎn)，建立簡(jiǎn)單的XY二維坐標(biāo)系，如此得到的飛行器飛行航線必然與實(shí)際情況存在較大差距，依此航線規(guī)劃進(jìn)行的測(cè)控設(shè)備精度鑒定效果誤差較大，鑒定結(jié)果不理想影響試驗(yàn)任務(wù)的有效實(shí)施。

綜上所述，有必要尋求一種有效的外場(chǎng)測(cè)控設(shè)備精度鑒定飛行試驗(yàn)航線規(guī)劃方法，為靶場(chǎng)飛行試驗(yàn)提供有效支撐。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決外場(chǎng)測(cè)控設(shè)備精度鑒定過程中，飛行器坐標(biāo)定位不準(zhǔn)引起的飛行航線偏離實(shí)際情況從而影響外場(chǎng)測(cè)控設(shè)備鑒定精度的技術(shù)問題。

為解決上述技術(shù)問題提出如下技術(shù)方案。

一種外場(chǎng)測(cè)控設(shè)備精度鑒定航線規(guī)劃方法，包括以下步驟：

步驟1、確定考核設(shè)備和設(shè)備坐標(biāo)

步驟2、確定飛行器航捷點(diǎn)投影距離；

進(jìn)一步的，飛行器航捷點(diǎn)投影距離可根據(jù)測(cè)控設(shè)備的方位角速度極限值和試驗(yàn)航段飛行器飛行速度來確定；

設(shè)備方位角速度極限值為已知量，試驗(yàn)航段飛行器飛行速度為固定值，則設(shè)測(cè)控設(shè)備方位角速度極限值為ω_max，單位：°/s；飛行器在試驗(yàn)航段的飛行速度為v，單位：m/s；飛行器航捷點(diǎn)投影距離為D₀，單位：m；則

其中，當(dāng)飛行器到達(dá)航捷點(diǎn)位置時(shí)，相對(duì)于測(cè)控設(shè)備的方位角速度最大。

步驟3、確定飛行器試驗(yàn)航段飛行高度范圍；

進(jìn)一步的，飛行器試驗(yàn)航段高度范圍可如下確定：

S1、求測(cè)控設(shè)備最短作用距離；

測(cè)控設(shè)備最短作用距離為單位：m；其中τ為脈沖寬度為，單位：s；c為光速，單位：m/s；

設(shè)光測(cè)設(shè)備視場(chǎng)為正方形δ×δ，單位：°；在測(cè)控設(shè)備最短作用距離d上，光測(cè)設(shè)備鏡頭所能容納的景象面積

假定飛行器截面圖像為方形，則飛行器與測(cè)控設(shè)備相距d_ta時(shí)，飛行器截面積充滿整個(gè)視場(chǎng)，則飛行器截面積為：