随机分布空间组网式目标探测方法及系统

摘要

本发明涉及一种随机分布空间组网式目标探测方法及系统，属于子母弹式弹载无源测向技术领域。本发明包括多个相同的探测阵元，每个独立探测阵元单位包括目标无线电信号源相位接收模块、阵元单位坐标定位模块、数据信息发射模块、数据信息接收模块和数据处理计算模块。其中，相位接收模块、数据信息发射模块、数据信息接收模块和坐标定位模块分别连接到数据处理模块。本发明的方法集成于数据处理计算模块，可在探测阵元位置随机分布情况下实现对指定频率电磁辐射源相对位置的探测。本发明可以实现无源弹载测向，具有很大的随机性、灵活性，使系统内部达到数据共享，探测的精度、准度得到大大提高，能广泛应用于空间引信探测、目标定位等探测工作中。

主权项

随机分布空间组网式目标探测方法，其特征在于：具体实现过程为：步骤1，将若干个炮弹阵元随机分布在空间中，任意选取某炮弹阵元为当前坐标系原点O，地理上下为Z轴，炮弹运动方向为X，并根据右手定则确定Y轴；设在该坐标系中存在另外一炮弹阵元，其坐标为S_i(x_i，y_i，z_i)，被打击目标P点的坐标为P(x，y，z)：过S_i做的垂线，交与Q点，则有：O，S_i点距离差为将实际坐标带入上式，得到：化简后得到：(x_i²‑Δ_i²)x²+(y_i²‑Δ_i²)y²+(z_i²‑Δ_i²)z²+2x_iy_ixy+2x_iz_ixz+2y_iz_iyz＝0；令f_i(x，y，z)＝(x_i²‑Δ_i²)x²+(y_i²‑Δ_i²)y²+(z_i²‑Δ_i²)z²+2x_iy_ixy+2x_iz_ixz+2y_iz_iyz；步骤2，当坐标原点O处的炮弹阵元接收到来自周围n个炮弹阵元的信号，则可以联立成立方程组：$\left[\begin{array}{cc}{f}_1(x,y,z)& i=1\\ f_2(x,y,z)& i=2\\ ...& \\ f_i(x,y,z)& i\\ ...& \\ f_n(x,y,z)& i=n\end{array}\right]=0,(n\ge 3)$对目标的探测过程，即对方程组求解，得出目标P(x，y，z)坐标的过程；i)当上述方程组中n＝3时，方程的个数等于未知数的个数，方程组有唯一解；ii)当上述方程组中n＞3时，方程个数大于未知数个数，该超定方程组无解；以上两种情况都可用最小二乘的思想求解：存在目标理论值P(x，y，z)的一个近似解P₀(x₀，y₀，z₀)，满足该方程组的残差达最小值，即由此达到最佳拟合效果；步骤3，由于非线性方程组的复杂程度，无法求出满足残差最小近似解的精pb pnum="1" />确解析形式，因此，在给定目标探测精度ε的约束条件下，用数值迭代的方法，求出数值解使其满足由此求得作为目标P(x，y，z)的坐标值，可以较精确地得到目标位置。