一种跨平台目标指示误差估计方法技术

本发明专利技术公开了一种跨平台目标指示误差估计方法，所述方法包括以下步骤；获取空中平台目标测量值；获取的目标测量值转换到空中平台直角坐标系下；将空中平台直角坐标系下的目标测量值从空中平台传输到地面防空武器平台；将传输到地面防空武器平台的目标测量值转换到球坐标系下；根据上述步骤中各坐标系之间的转换关系，得到转换环节中存在的各种误差源；根据误差传播方程建立各种误差源误差与误差之间的转换函数，得到目标指示误差。得到目标指示误差。得到目标指示误差。

【技术实现步骤摘要】
一种跨平台目标指示误差估计方法


[0001]本专利技术涉及误差估计
，尤其涉及一种跨平台目标指示误差估计方法。

技术介绍

[0002]现代空袭与反空袭作战条件下，各种类型的超低空目标构成了地面防空武器面临的严重威胁，跨平台协同防空成为了信息时代地面防空武器，特别是中远程防空武器迫切需要具备的一种新型作战样式，跨平台协同防空的功能重点体现在超视距拦截超低空目标。
[0003]跨平台协同防空利用其他空中平台探测跟踪目标，将目标信息指示给地面防空武器平台，地面武器平台进行武器的发射和制导，克服视距限制，实现对超低空目标超视距拦截，增大防空武器作战空域。远程目标指示误差是否满足火控解算要求，是决定跨平台协同防空能否成功的关键因素，因此，远程目标指示误差的估计是实现跨平台协同防空的关键技术问题。

技术实现思路

[0004]针对上述技术问题，本专利技术针提供了一种跨平台目标指示误差估计方法。
[0005]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：
[0006]本专利技术提供了一种跨平台目标指示误差估计方法，包括以下步骤；
[0007]步骤1.获取空中平台目标测量值；
[0008]步骤2.将获取的目标测量值转换到空中平台直角坐标系下；
[0009]步骤3.将空中平台直角坐标系下的目标测量值从空中平台传输到地面防空武器平台；
[0010]步骤4.将传输到地面防空武器平台的目标测量值转换到球坐标系下；
[0011]步骤5.根据步骤1
‑/>步骤4中各坐标系之间的转换关系，得到转换环节中存在的各种误差源，以此建立远程目标指示误差传递模型；
[0012]步骤6.通过建立的远程目标指示误差传递模型，对远程目标指示误差进行估计。
[0013]进一步地，步骤5中所述的各种误差源包括：空中平台目标测量误差、空中平台坐标转换误差、空中平台到地面防空武器平台时延误差和地面防空武器平台坐标转换误差。
[0014]进一步地，步骤5.1计算空中平台目标测量误差包括位置测量误差和速度误差；
[0015]位置测量误差：目标相对于空中平台的距离r、方位角φ和俯仰角θ的均方差给定；
[0016]空中平台球坐标与空中平台直角坐标转换关系为：
[0017][0018]根据空中平台球坐标与空中平台直角坐标转换关系可得误差传递关系：
[0019]速度误差以(Oxyz)1坐标系各轴方向速度的均方差给定。
[0020]进一步地，步骤5.2计算空中平台坐标转换误差；
[0021]由于空中平台无法准确跟踪NED坐标系，与真实NED坐标系(Oxyz)
1d
存在一定的误差角，记作(ΔΨ
x
，ΔΨ
y
，ΔΨ
z
)，空中平台真实NED坐标系相当于空中平台坐标系绕Z
‑
Y
‑
X旋转ΔΨ
z
‑
ΔΨ
y
‑
ΔΨ
x
角度；
[0022]转换矩阵：
[0023][0024]空中平台坐标转换误差传递：
[0025][0026]进一步地，步骤5.3计算空中平台到地面防空武器平台时延误差；
[0027]假设目标以空中平台测量时刻的速度作匀速直线运动，信息从空中平台传输到地面防空武器平台的延时为T
R
，传输延时的测量误差给定为ΔT
R
；
[0028]空中平台NED坐标系速度转换到空中平台真实大地坐标系实速度转换关系：
[0029][0030]速度转换误差传递：
[0031][0032]考虑信息传输延时目标(Oxyz)
1d
坐标系位置为：
[0033][0034]进一步地，步骤5.4计算地面防空武器平台坐标转换误差；
[0035]先考虑远程平台与地面防空武器平台存在的相对位置关系，假设远程平台相对地面防空武器平台的位置为(x
1_2
,y
1_2
,z
1_2
)，平移变换关系：
[0036][0037][0038]同理，空中平台、地面防空武器平台也无法准确跟踪NED坐标系，与真实NED坐标系(Oxyz)
2d
存在一定的误差角，记作(Δω
x
,Δω
y
,Δω
z
)，地面防空武器平台真实NED坐标系相当于地面防空武器平台坐标系绕Z
‑
Y
‑
X旋转角度Δω
x
‑
Δω
y
‑
Δω
z
；
[0039]转换矩阵：
[0040][0041]地面防空武器平台坐标转换误差传递：
[0042][0043]地面防空武器平台直角坐标转换为球坐标：
[0044][0045]引入地面防空武器平台目标指示的均方差
[0046]地面防空武器平台目标指示误差传递：
[0047][0048]与现有技术相比，本专利技术具有如下技术效果：
[0049]针对空中平台信息支援下地面防空武器超视距拦截超低空目标问题，用于估计空中平台远程目标指示误差，有效支持防空武器的发射和制导；根据空中平台目标测量误差、空中平台坐标转换误差、空中平台到武器平台时延误差和武器平台坐标转换误差建立远程目标指示误差传递模型，以此求解目标指示误差；该方法简单、实用，误差来源清晰、覆盖全面，误差分析准确。
附图说明
[0050]图1为本专利技术的流程示意图；
[0051]图2为本专利技术误差的流程示意图。
具体实施方式
[0052]以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。
[0053]本实施例针对空中平台信息支援下地面防空武器超视距拦截超低空目标问题，用于估计空中平台远程目标指示误差，有效支持防空武器的发射和制导。该方法首先对远程目标指示误差的影响因素进行分析，然后综合考虑空中平台目标测量误差、坐标转换误差，空中平台到武器平台时延误差和武器平台坐标转换误差建立远程目标指示误差传递模型。
[0054]参照图1和图2，本专利技术提供了一种跨平台目标指示误差估计方法，包括以下步骤；
[0055]步骤1.获取空中平台目标测量值。
[0056]空中平台具有捕获、跟踪和测量功能，能够给出目标相对于空中平台的距离r、方位φ和俯仰角θ。
[0057]步骤2.将获取的目标测量值转换到空中平台直角坐标系下。
[0058]目标测量直角坐标系(Oxyz)1，其原点O为空中平台为中心，俯仰角θ和方位角转轴的交点，ox轴为俯仰角θ、方位角等于0
°
时的测量主轴，oz轴垂直于ox轴，oy轴与ox、oz轴构成右手系，也称为以空中平台建立NED(北东地)坐标系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种跨平台目标指示误差估计方法，其特征在于，包括以下步骤；步骤1.获取空中平台目标测量值；步骤2.将获取的目标测量值转换到空中平台直角坐标系下；步骤3.将空中平台直角坐标系下的目标测量值从空中平台传输到地面防空武器平台；步骤4.将传输到地面防空武器平台的目标测量值转换到球坐标系下；步骤5.根据步骤1
‑
步骤4中各坐标系之间的转换关系，得到转换环节中存在的各种误差源，以此建立远程目标指示误差传递模型；步骤6.通过建立的远程目标指示误差传递模型，对远程目标指示误差进行估计。2.根据权利要求1所述的一种跨平台目标指示误差估计方法，其特征在于，步骤5中所述的各种误差源包括：空中平台目标测量误差、空中平台坐标转换误差、空中平台到地面防空武器平台时延误差和地面防空武器平台坐标转换误差。3.根据权利要求1所述的一种跨平台目标指示误差估计方法，其特征在于，步骤5.1计算空中平台目标测量误差包括位置测量误差和速度误差；位置测量误差：目标相对于空中平台的距离r、方位角φ和俯仰角θ的均方差给定；空中平台球坐标与空中平台直角坐标转换关系为：根据空中平台球坐标与空中平台直角坐标转换关系可得误差传递关系：速度误差以(Oxyz)1坐标系各轴方向速度的均方差给定。4.根据权利要求3所述的一种跨平台目标指示误差估计方法，其特征在于，步骤5.2计算空中平台坐标转换误差；由于空中平台无法准确跟踪NED坐标系，与真实NED坐标系(Oxyz)
1d
存在一定的误差角，记作(ΔΨ
x
，ΔΨ
y
，ΔΨ
z
)，空中平台真实NED坐标系相当于空中平台坐标系绕Z
‑
Y
‑
X旋转ΔΨ
z
‑
ΔΨ
y
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈健，马羚，代进进，张振，李军亮，单鑫，顾佼佼，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军航空大学，
类型：发明
国别省市：