一种靶场关键段姿态交会测量优化布站分析方法技术

本发明专利技术提供了一种靶场关键段姿态交会测量优化布站分析方法，属于常规靶场光学姿态测量领域，用于光学姿态测量过程中获取靶场常规对称布站条件下平飞段最佳弹道精度，以及确定平飞段及主动段/攻击段最佳对称布站点。本发明专利技术通过对平飞段及攻击段不同测试需求分析，以及对关键影响因素进行独立及联合规律分析，首次确立了靶场典型目标关键段姿态交会测量优化对称布站分析方法，为实际姿态测量提供理论依据。该方法也可拓展应用至民用姿态测量相关领域。领域。领域。

【技术实现步骤摘要】
一种靶场关键段姿态交会测量优化布站分析方法


[0001]本专利技术涉及常规兵器试验测试领域，特别是涉及靶场光学姿态测量领域。

技术介绍

[0002]靶场典型目标关键段姿态测量通常采取沿关键段弹道中心对称布站方式，通常布站主要考虑分站成像的像长，像长大于60像素就认为满足常规精度测试需求，则可对称布站测量。此种布站方式对于平飞段虽然精度可控，但不能确保选择的布站点为最佳精度布站点，而对于主动段、攻击段等低高度区，常规弹道中心对称布站方式将严重影响测量精度，故必须寻求科学合理的最优化对称布站分析方法。

技术实现思路

[0003]为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种靶场关键段姿态交会测量优化对称布站分析方法，以中轴线法为依托，分析中轴线交会法涉及的主要影响因素，根据平飞段及主动段不同测量需求，对关键影响因素进行独立及联合规律分析，获取平飞段及主动段最佳对称布站点，为实际姿态测量提供理论依据。
[0004]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案包括平飞段和主动段(攻击段)布站。
[0005]所述的平飞段获取测量坐标系下所求中轴线矢量的x方向分量l；两个测量分站沿弹道中心对称布站于弹道侧方，分站在测量坐标系z方向的坐标值Z1＝
‑
Z2＝Z，(A
i E
i
)为分站i的光轴指向，A1+A2＝360，E1＝E2＝E；将l对Z求导，确定弹道高度为h，将Δ
ɑ
/l对E求导，其中，Δα为分站倾角判读误差带来的方向矢量误差，分析Δ
>ɑ
/l随E角的变化规律，获得最佳弹道高度h0'，其中，X、Z、h为弹道点相对分站站点的相对坐标，偏航角ψ和俯仰角为目标理论姿态角；将Δ
ɑ
/l对Z求导，分析Δ
ɑ
/l随Z的变化规律，获得最佳侧向距离Z最优布站点Z0'，
[0006]所述的主动段(攻击段)布站在A＝A0'处精度最高，其中，A1＝360
°‑
A2＝A，
[0007]其中，Δm、Δn为因测量分站图像倾角判读误差引起的y方向、z方向分量误差；目标中轴在分站1的像面倾角为
ɑ1弧度，目标中轴在分站2的像面倾角为
ɑ2弧度，像面倾角判读最大误差角量为Δ
ɑ2。
[0008]本专利技术的有益效果是：首次确立了靶场典型目标关键段姿态交会测量优化对称布站分析方法，通过对平飞段及攻击段不同测试需求分析，以及对关键影响因素进行独立及联合规律分析，获取靶场常规对称布站条件下平飞段最佳弹道精度，以及平飞段及主动段/攻击段最佳对称布站点，为实际姿态测量提供理论依据。该方法也可拓展应用至其他姿态测量相关领域。
附图说明
[0009]图1是本专利技术的方法流程图。
具体实施方式
[0010]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明，本专利技术包括但不仅限于下述实施例。
[0011]本专利技术提供一种确立靶场典型目标关键段姿态交会测量优化对称布站分析方法，目的是确定光学姿态测量过程中，靶场典型目标平飞段及主动段/攻击段的优化对称布站。其中，平飞段姿态交会测量优化分析方法包括下述步骤：
[0012]第一步：获取测量坐标系下基于纯矢量合成中的l/Δm/Δn三个关键分量表达式，其中，l为所求中轴线矢量的x方向分量；Δm、Δn为因分站图像倾角判读误差引起的Y方向、Z方向分量误差；
[0013]靶场典型目标基本平行主靶道飞行，故平飞段中轴矢量基本集中于l分量；Δm、Δn为因分站图像倾角判读误差引起的Y方向、Z方向分量误差，为偏航角和俯仰角精度的主要误差影响因素。
[0014]设分站1光轴指向为(A1,E1)，分站2光轴指向为(A2,E2)；目标中轴在分站1的像面倾角为
ɑ1弧度；目标中轴在分站2的像面倾角为
ɑ2弧度，像面倾角判读最大误差角量为Δ
ɑ2(此处设分站2为主要判读误差源)。坐标系基准以常规中轴线法为准。目标理论姿态角ψ、已知。
[0015][0016]第二步：将l对E二次求导，分析l随不同弹道高度的变化规律；
[0017]目标平飞，靶场通常沿弹道中心对称布站于弹道侧方，此时，对于测量分站来说，A角固定(A1+A2＝360)，则不同弹道高度对应分站不同E(E1＝E2＝E)角，则分析l随不同弹道高度的变化规律即转化为分析l随分站不同E角变化规律；
[0018][0019]其中：
[0020][0021]第三步：弹道高度确定(弹道相对分站Y为h)，分站沿弹道中心对称布站于弹道侧方(Z1＝
‑
Z2＝Z)，将l对Z求导，分析l
‑
Z变化规律；
[0022][0023]其中：
[0024]X、Z、h均为弹道点相对分站站点的相对坐标，其它定义与前述中轴线法相同。
[0025]第四步：Δm、Δn主要取决于分站倾角判读误差带来的方向矢量误差Δα，分析Δm、Δn变化规律转化为分析Δα随弹道高度的变化规律；
[0026][0027]其中：
[0028][0029]结论：Δα变化规律基本与l规律基本同步，需要进一步联合分析。
[0030]第五步：将Δ
ɑ
/l对E求导，分析Δ
ɑ
/l随E角的变化规律，获得最优弹道高度姿态测量结论。
[0031][0032]其中：
[0033][0034]结论：高度为h0'为最佳弹道精度点。
[0035]第六步：将Δ
ɑ
/l对Z求导，分析Δ
ɑ
/l随Z的变化规律，获得最佳侧向距离Z最优布站结论；
[0036][0037]其中：
[0038][0039]结论：Z＝Z0'为最佳侧向距离最优布站精度点。
[0040]主动段/攻击段姿态交会测量优化布站分析方法包括下述步骤：
[0041]第一步：按照平飞段所述的第一步获取测量坐标系下l/Δm/Δn三个关键分量表达式；
[0042]第二步：主动段/攻击段目标特性不明确，首要考虑手动跟踪能力，根据光学设备跟踪能力可定分站物距u及E(主动段高度低，E近似为0)；
[0043]第三步：主动段/攻击段E角近似为0，(A1＝360
°‑
A2＝A)，分析l
‑
A变化规律；
[0044][0045]其中：
[0046][0047]结论：分站布站以A0为中心进行布站(不以弹道中心布站)，另外结合成像分析优化A0。
[0048]第四步：分析Δ
ɑ
/l随A角的变化规律，获得最佳优化布站结论。
[0049][0050]其中：
[0051][0052]结论：分站布站在A＝A0'处精度最高。
[0053]如图1所示，本专利技术的实施例包括以下步骤：
[0054]1.确定平飞段最佳弹道高度点。以靶场某型目标平飞段为例，两侧对称布站点以弹道中心点对称布站，目本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种靶场关键段姿态交会测量优化布站分析方法，其特征在于，平飞段获取测量坐标系下所求中轴线矢量的x方向分量l；两个测量分站沿弹道中心对称布站于弹道侧方，分站在测量坐标系z方向的坐标值Z1＝
‑
Z2＝Z，(A
i E
i
)为分站i的光轴指向，A1+A2＝360，E1＝E2＝E；将l对Z求导，确定弹道高度为h，将Δ
ɑ
/l对E求导，其中，Δα为分站倾角判读误差带来的方向矢量误差，分析Δ
ɑ
/l随E角的变化规律，获得最佳弹道高度h0'，其中，X、Z、h为弹道点相对分站站点的相对...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡小丽，唐明刚，王雨，张涛，罗海青，张玉伦，张伟光，刘彪，吴海英，张思琪，蔡文泽，
申请(专利权)人：中国人民解放军六三八七五部队，
类型：发明
国别省市：