[發(fā)明專利]基于距離加權(quán)融合的雙站雷達交叉定位方法、系統(tǒng)及介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010112497.1
• 申請日: 2020-02-24
• 公開（公告）號: CN111366921B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發(fā)明（設計）人: 郁文;劉紅明;張思霈;王曉科;劉曉陽;馬躍華;余科;趙智劍;吳向上;羅晨
• 申請（專利權(quán)）人: 上海機電工程研究所
• 主分類號: G01S13/87
• 分類號: G01S13/87
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

1.一種基于距離加權(quán)融合的雙站雷達交叉定位方法，其特征在于，包括：

步驟1：分別以兩雷達站站心為原點建立北天東測量坐標系，計算由測量到的兩雷達方位角、俯仰角與雷達站心連線構(gòu)成的雷達視線LOS所在直線的方向向量；

確定融合中心，融合中心依據(jù)實際情況，在兩雷達站中選擇其一，或者另選進行融合操作的站址，以融合中心為原點建立北天東測量坐標系，并將兩雷達站心坐標以及方向向量轉(zhuǎn)換至以融合中心為原點建立的北天東測量坐標系中；

步驟2：在以融合中心為原點的北天東測量坐標系下計算由兩雷達LOS構(gòu)成的兩條異面直線的公垂線段和公垂點的坐標；

步驟3：根據(jù)兩雷達測角精度與兩雷達站心到各自LOS上垂點的距離，確定權(quán)重值，進行加權(quán)融合，計算出以融合中心為原點的北天東測量坐標系下目標坐標；

所述步驟3中利用加權(quán)融合求出目標坐標，包括：

記雷達1方位角與俯仰角測量標準差分別為與雷達2方位角與俯仰角測量標準差分別為與令根據(jù)加權(quán)融合理論，權(quán)重因子計算公式為：

其中，R₁、R₂分別表示雷達1和雷達2站心與各自測量LOS上垂點A、B的距離，以融合中心為原點的測量坐標系下的目標坐標為：

σ₁表示：定權(quán)過程中的中間變量；

σ₂表示：定權(quán)過程中的中間變量；

w₁表示：加權(quán)融合中垂點A對應的權(quán)值；

w₂表示：加權(quán)融合中垂點B對應的權(quán)值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于距離加權(quán)融合的雙站雷達交叉定位方法，其特征在于，

所述步驟1中兩雷達LOS所在直線的方向向量計算公式為：

其中，(a′,b′,c′)為雷達1的LOS方向向量,(d′,e′,f′)為雷達2的LOS方向向量,α_i,β_i,i＝1,2分別為兩雷達在各自測量直角坐標系下方位角與俯仰角的測量值；

當兩雷達站相距超出預設范圍時，將(a′,b′,c′)與(d′,e′,f′)轉(zhuǎn)換至以融合中心為原點的測量坐標系下，轉(zhuǎn)換方法如下：記第i個雷達站大地坐標為(L_i,B_i,H_i)，融合中心測量坐標系的原點大地坐標為(L₀,B₀,H₀)，計算旋轉(zhuǎn)矩陣，代入經(jīng)緯度數(shù)值時直接按實際數(shù)值，東經(jīng)為正，西經(jīng)為負，北緯為正，南緯為負，公式如下：

總旋轉(zhuǎn)矩陣為：轉(zhuǎn)換后的方向向量分別為：

表示：將gi系繞z_i軸正向旋轉(zhuǎn)B_i角得gi’系所對應的旋轉(zhuǎn)變換矩陣，gi’系平行于經(jīng)度為L_i，緯度為0(在赤道上)的坐標系；

表示：將gi’系繞x_i軸正向旋轉(zhuǎn)經(jīng)度差角(L₀-L_i)得到gi”系所對應的旋轉(zhuǎn)變換矩陣，gi”系平行于經(jīng)度為L₀，緯度為0的測量坐標系；

表示：將gi”系繞z_i軸逆向旋轉(zhuǎn)B₀角所對應的旋轉(zhuǎn)變換矩陣，得gi₀系，gi₀系平行于以融合中心為原點的測量直角坐標系；

L_i表示：雷達i的經(jīng)度；

B_i表示：雷達i的緯度；

H_i表示：雷達i的高度；

(a,b,c)表示：轉(zhuǎn)換至融合中心測量直角坐標系下的雷達1的LOS方向向量；

(d,e,f)表示：轉(zhuǎn)換至融合中心測量直角坐標系下的雷達2的LOS方向向量。