一种机动飞行器的双站红外被动测距方法

摘要

本发明涉及一种机动飞行器的双站红外被动测距方法，该方法的步骤包括：(1)利用两个探测飞行器对目标飞行器相对于两个探测飞行器的视线方向进行探测，并根据方向探测结果计算目标飞行器的在惯性坐标系下的位置坐标估计值，(2)根据目标飞行器的机动模型确定卡尔曼滤波的状态量、状态方程和观测方程，并以步骤(1)得到的目标飞行器的位置坐标估计值作为所述状态量的位置坐标初始值，进行卡尔曼滤波完成对状态量的实时更新，并将所述更新后状态量中的位置坐标值作为目标飞行器的定位结果；在该方法中根据模型概率来决定模型的选取和切换，能够涵盖目标复杂的机动特性，实现对机动目标的高精度被动测距。

主权项

一种机动飞行器的双站红外被动测距方法，其特征在于包括下列步骤：(1)、在每个探测周期内，探测飞行器A和探测飞行器B利用红外探测器对目标飞行器相对于所述两个探测飞行器的视线方向进行探测，并根据所述探测结果计算目标飞行器的在惯性坐标系下的位置坐标估计值(x₀，y₀，z₀)，具体测试和计算过程如下：(1a)、探测飞行器A和探测飞行器B分别利用红外探测器对目标飞行器相对于探测飞行器的实现方向进行测量，其中：探测飞行器A上安装的红外探测器A对目标飞行器相对于探测飞行器A的视线方向AT进行测量，得到视线角度ε_A和角度η_A，其中，所述视线角度ε_A和角度η_A定义如下：如果目标飞行器在探测飞行器A上的弹道坐标系内的位置坐标为(x_At，y_At，z_At)，则所述视线角度定义为：和其中，arctg(·)代表反正切函数，由视线角度ε_A和角度η_A确定的视线方向AT为探测飞行器A指向目标飞行器探测位置的直线；探测飞行器B上安装的红外探测器B对目标飞行器相对于探测飞行器B的视线方向BT进行测量，得到视线角度ε_B和角度η_B，其中，所述视线角度ε_B和角度η_B定义如下：如果目标飞行器在探测飞行器B上建立弹道坐标系内的位置坐标为(x_Bt，y_Bt，z_Bt)，则所述视线角度定义为：和由视线角度ε_B和角度η_B确定的视线方向BT为探测飞行器B指向目标飞行器探测位置的直线；(1b)、探测飞行器A和探测飞行器B上分别安装有惯性导航定位系统A和惯性导航定位系统B，其中，惯性导航定位系统A进过定位测试得到探测飞行器A在惯性坐标系下的坐标位置，惯性导航定位系统B进行定位测试得到探测飞行器B在惯性坐标系下的坐标位置；(1c)、探测飞行器A通过与探测飞行器B进行通信获得探测飞行器B的在惯性坐标系下的坐标位置和目标飞行器相对于探测飞行器B的视线角度ε_B和角度η_B；探测飞行器B通过与探测飞行器A进行通信获得探测飞行器A的在惯性坐标系下的坐标位置和目标飞行器相对于探测飞行器A的视线角度ε_A和角度η_A；(1d)、根据探测飞行器A和探测飞行器B在惯性坐标系下的坐标位置，确定探测飞行器A上建立的弹道坐标系与探测飞行器B上建立的弹道坐标系之间的坐标转换关系；(1e)、根据步骤(1d)确定的所述坐标转换关系，在同一个坐标系内确定出视线方向AT和视线方向BT的相对位置关系，并通过几何位置分析，得到视线方向AT和视线方向BT之间的公垂线，并选取所述公垂线的中点位置作为目标飞行器估计位置，则目标飞行器在惯性坐标系下的位置坐标估计值(x₀，y₀，z₀)为所述公垂线中点位置在惯性坐标系下的坐标值；(2)在每个探测周期内，根据目标飞行器的机动模型确定卡尔曼滤波的状态量、状态方程和观测方程，并以步骤(1)得到的目标飞行器的位置坐标估计值作为所述状态量的位置坐标初始值，进行卡尔曼滤波完成对状态量的实时更新，并将所述更新后状态量中的位置坐标值作为目标飞行器的定位结果。