[發(fā)明專(zhuān)利]基于首點(diǎn)測(cè)量數(shù)據(jù)的彈道導(dǎo)彈發(fā)射點(diǎn)位置估計(jì)方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210276714.X
• 申請(qǐng)日: 2022-03-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114593646A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張雪松;吳楠;劉成;王鋒;丁力全;王靜
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍戰(zhàn)略支援部隊(duì)信息工程大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F42B35/00
• 分類(lèi)號(hào): F42B35/00;G06F17/11
• 代理公司: 鄭州大通專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 41111
• 代理人: 周艷巧

1.一種基于首點(diǎn)測(cè)量數(shù)據(jù)的彈道導(dǎo)彈發(fā)射點(diǎn)位置估計(jì)方法，其特征在于，利用紅外傳感器對(duì)彈道導(dǎo)彈進(jìn)行探測(cè)，包含如下內(nèi)容：

構(gòu)建紅外傳感器和彈道導(dǎo)彈的空間幾何關(guān)系；

依據(jù)紅外傳感器首次探測(cè)到彈道導(dǎo)彈的探測(cè)視線(xiàn)射線(xiàn)及角度測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)建立彈道導(dǎo)彈發(fā)射點(diǎn)定位方程；

根據(jù)飛行器姿態(tài)角及搭載的紅外傳感器的探測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)彈道導(dǎo)彈發(fā)射點(diǎn)定位方程進(jìn)行迭代求解，依據(jù)求解結(jié)果確定發(fā)射點(diǎn)位置估計(jì)值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于首點(diǎn)測(cè)量數(shù)據(jù)的彈道導(dǎo)彈發(fā)射點(diǎn)位置估計(jì)方法，其特征在于，設(shè)定彈道導(dǎo)彈被紅外傳感器首次探測(cè)時(shí)，彈道導(dǎo)彈位于地球橢球表面，在地固坐標(biāo)系中，以地心為原點(diǎn)，以紅外傳感器首次探測(cè)的探測(cè)視線(xiàn)射線(xiàn)與地球橢球表面的交點(diǎn)作為彈道導(dǎo)彈發(fā)射點(diǎn)位置；并依據(jù)紅外傳感器的探測(cè)視線(xiàn)射線(xiàn)、紅外傳感器與地心連線(xiàn)及地固坐標(biāo)系下彈道發(fā)射點(diǎn)與地心連線(xiàn)來(lái)構(gòu)建紅外傳感器和彈道導(dǎo)彈的空間幾何關(guān)系。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于首點(diǎn)測(cè)量數(shù)據(jù)的彈道導(dǎo)彈發(fā)射點(diǎn)位置估計(jì)方法，其特征在于，在空間中紅外傳感器的視場(chǎng)坐標(biāo)系下，依據(jù)觀測(cè)方位角和觀測(cè)俯仰角及地固坐標(biāo)系到視場(chǎng)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換矩陣來(lái)構(gòu)建紅外傳感器與地心距離、彈道導(dǎo)彈發(fā)射點(diǎn)與地心距離及紅外傳感器到導(dǎo)彈發(fā)射點(diǎn)距離三者距離長(zhǎng)度之間的空間幾何關(guān)系方程，將該空間幾何關(guān)系方程及紅外傳感器的探測(cè)視線(xiàn)射線(xiàn)矢量、紅外傳感器與地心連線(xiàn)矢量和地固坐標(biāo)系下彈道發(fā)射點(diǎn)與地心連線(xiàn)矢量的幾何關(guān)系作為待求解的定位方程。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于首點(diǎn)測(cè)量數(shù)據(jù)的彈道導(dǎo)彈發(fā)射點(diǎn)位置估計(jì)方法，其特征在于，空間幾何關(guān)系方程表示為:f²+(-2bcosS)f+(b²-d²)＝0，其中，d為空間幾何關(guān)系中待求解的彈道導(dǎo)彈與地心距離長(zhǎng)度，f為空間幾何關(guān)系中紅外傳感器探測(cè)視線(xiàn)射線(xiàn)長(zhǎng)度，b為空間幾何關(guān)系中紅外傳感器與地心距離長(zhǎng)度，S為紅外傳感器視場(chǎng)坐標(biāo)系下探測(cè)視角。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于首點(diǎn)測(cè)量數(shù)據(jù)的彈道導(dǎo)彈發(fā)射點(diǎn)位置估計(jì)方法，其特征在于，設(shè)置定位方程求解中的迭代步長(zhǎng)，將地球平均半徑作為彈道導(dǎo)彈與地心距離長(zhǎng)度的初值，并計(jì)算彈道導(dǎo)彈發(fā)射點(diǎn)大地坐標(biāo)系坐標(biāo)；通過(guò)判斷大地坐標(biāo)系坐標(biāo)中高度的正負(fù)來(lái)設(shè)置迭代步長(zhǎng)正負(fù)；依據(jù)迭代步長(zhǎng)依次獲取當(dāng)前迭代中的彈道導(dǎo)彈與地心距離長(zhǎng)度值，并通過(guò)定位方程計(jì)算出紅外傳感器探測(cè)視線(xiàn)長(zhǎng)度，依據(jù)紅外傳感器的探測(cè)視線(xiàn)射線(xiàn)矢量、紅外傳感器與地心連線(xiàn)矢量和地固坐標(biāo)系下彈道發(fā)射點(diǎn)與地心連線(xiàn)矢量的幾何關(guān)系來(lái)獲取地固坐標(biāo)系下彈道發(fā)射點(diǎn)與地心連線(xiàn)矢量，并將其轉(zhuǎn)換為大地坐標(biāo)系下坐標(biāo)，通過(guò)判斷坐標(biāo)系下坐標(biāo)的高度值是否滿(mǎn)足預(yù)設(shè)迭代終止條件，若滿(mǎn)足，則將坐標(biāo)系下坐標(biāo)作為彈道導(dǎo)彈發(fā)射點(diǎn)位置估計(jì)，否則，返回并重新依據(jù)迭代步長(zhǎng)重新獲取彈道導(dǎo)彈與地心距離長(zhǎng)度值，進(jìn)而重新計(jì)算地固坐標(biāo)系下彈道發(fā)射點(diǎn)與地心連線(xiàn)矢量及其大地坐標(biāo)系下坐標(biāo)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于首點(diǎn)測(cè)量數(shù)據(jù)的彈道導(dǎo)彈發(fā)射點(diǎn)位置估計(jì)方法，其特征在于，預(yù)設(shè)迭代終止條件：當(dāng)前高度值不大于預(yù)設(shè)閾值或大于0。

7.一種基于首點(diǎn)測(cè)量數(shù)據(jù)的彈道導(dǎo)彈發(fā)射點(diǎn)位置估計(jì)系統(tǒng)，其特征在于，利用紅外傳感器對(duì)彈道導(dǎo)彈進(jìn)行探測(cè)，包含：幾何關(guān)系構(gòu)建模塊、定位方程建立模塊和位置迭代求解模塊，其中，

幾何關(guān)系構(gòu)建模塊，用于構(gòu)建紅外傳感器和彈道導(dǎo)彈的空間幾何關(guān)系；

定位方程建立模塊，用于依據(jù)紅外傳感器首次探測(cè)到彈道導(dǎo)彈的探測(cè)視線(xiàn)射線(xiàn)及角度測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)建立彈道導(dǎo)彈發(fā)射點(diǎn)定位方程；

位置迭代求解模塊，用于根據(jù)飛行器姿態(tài)角及搭載的紅外傳感器的探測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)彈道導(dǎo)彈發(fā)射點(diǎn)定位方程進(jìn)行迭代求解，依據(jù)求解結(jié)果確定發(fā)射點(diǎn)位置估計(jì)值。