【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及目标定位跟踪领域，具体地，涉及一种基于模拟高度的无源单站目标跟踪定位方法及系统。
技术介绍
1、受自然环境或者其他设备的干扰，雷达在探测过程中，会出现无法测量距离的信息，系统在没有三维定位信息条件下无法开展射击参数解算。
2、在公开号为cn106355602b的中国专利文献中，公开了一种多目标定位跟踪视频监控方法，在系统工作前首先通过高斯混合模型训练背景，然后在视频下一帧中运用背景减除法得到前景图像，再根据膨胀运算与中值滤波得到准确的前景物体区域即运动目标位置；检测运动目标是否存在，如果运动目标存在则根据连通域查找确定目标位置，如果没有运动目标则转到到视频下一帧；对目标位置区域图像进行色调空间转换并将ntsc空间色调图i与hsv空间色调图h加权得到色调直方图，进一步得到图像的反向投影，然后运用meanshift算法精确定位目标位置。进入视频的下一帧重复以上计算。该专利文献主要是进行运动目标轨迹分析，用于车辆超速和违规检测以及人流量检测，与本专利技术采用的方法和解决的技术问题具有本质性不同。
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种基于模拟高度的无源单站目标跟踪定位方法及系统。
2、根据本专利技术提供的一种基于模拟高度的无源单站目标跟踪定位方法，包括：
3、步骤s1：从采集的测量站的位置信息和目标的观测信息中获取模拟高度信息；
4、步骤s2：构建测量直角坐标系，基于模拟高度信息在所述测量直角坐标系
5、步骤s3：根据解算结果完成对目标的追踪定位。
6、优选的，所述观测站在k时刻的无源测量信息为：
7、qk＝[αk、βk、γk]t；
8、其中，αk、βk为观测站对目标测量的俯仰角和方位角，γk表示辐射特征值；在所述测量直角坐标系中构建目标定位平面三角形的第一条边为观测站与目标之间的连线l1，第二条边为目标与地心之间的连线l2，第三条边为观测站与地心之间的连线l3；其中l1和l3之间的夹角为θ。
9、优选的，所述测量直角坐标系的构建包括在测量站水平面内，x轴指向北，y轴垂直测量站向上，z轴与x、y轴满足右手螺旋规则；l3的大小为d3，且
10、
11、其中，(xs，ys，zs)为地心地固坐标系下观测站的位置信息；l1和l3之间的夹角为
12、θk＝90+αk；
13、其中，αk为观测站对目标测量的俯仰角；
14、水平面目标与地心之间连线l2初值d2为r+h；其中r为地球的长半轴，h为模拟的目标高度信息。
15、优选的，所述观测站与目标之间的连线l1按照下式进行计算：
16、
17、在测量直角坐标系中，目标的初始位置信息为：
18、xk＝d1cos(αk)sin(βk)；
19、yk＝d1sin(αk)；
20、zk＝d1cos(αk)cos(βk)。
21、优选的，所述目标的观测信息包括目标角度和辐射特征；量测信息i与当前目标关联度的计算方式如下：
22、pi＝m×g(δα)+n×g(δβ)+o×g(δγ)δα≤δa，δβ≤δb；
23、pi＝0其他；
24、其中，函数g(x)的数学表达式为
25、
26、其他参数的计算方式为：
27、
28、δγ＝γk+1-γk；
29、
30、xk+1＝xk+vxk+1×δt；
31、yk+1＝yk+vyk+1×δt；
32、zk+1＝zk+vzk+1×δt；
33、为k+1时刻预估观测信息，vxk，vyk，vzk为目标的运动速度，初值为零；αb,βb表示传感器的标称精度信息；δt表示前后两拍传感器量测数据时间差；m、n、o、w、u为权值系数；计算所有量测信息的pi，选取最大pi对应的量测信息作为k+1时刻目标的量测数据。
34、优选的，所述步骤s3包括以下子步骤：
35、步骤s3.1：基于三角关系完成目标的初始定位；
36、步骤s3.2：基于模拟高度信息完成观测点迹信息关联，使用ekf滤波算法和点迹信息关联的方法完成对目标的进一步跟踪定位。
37、根据本专利技术提供的一种基于模拟高度的无源单站目标跟踪定位系统，包括：
38、模块m1：从采集的测量站的位置信息和目标的观测信息中获取模拟高度信息；
39、模块m2：构建测量直角坐标系，基于模拟高度信息在所述测量直角坐标系中构建目标定位平面三角形，对目标位置进行三角解算；
40、模块m3：根据解算结果完成对目标的追踪定位。
41、优选的，所述观测站在k时刻的无源测量信息为：
42、qk＝[αk、βk、γk]t；
43、其中，αk、βk为观测站对目标测量的俯仰角和方位角，γk表示辐射特征值；在所述测量直角坐标系中构建目标定位平面三角形的第一条边为观测站与目标之间的连线l1，第二条边为目标与地心之间的连线l2，第三条边为观测站与地心之间的连线l3；其中l1和l3之间的夹角为θ。
44、优选的，所述测量直角坐标系的构建包括在测量站水平面内，x轴指向北，y轴垂直测量站向上，z轴与x、y轴满足右手螺旋规则；l3的大小为d3，且
45、
46、其中，(xs，ys，zs)为地心地固坐标系下观测站的位置信息；l1和l3之间的夹角为
47、θk＝90+αk；
48、其中，αk为观测站对目标测量的俯仰角；
49、水平面目标与地心之间连线l2初值d2为r+h；其中r为地球的长半轴，h为模拟的目标高度信息。
50、优选的，所述观测站与目标之间的连线l1按照下式进行计算：
51、
52、在测量直角坐标系中，目标的初始位置信息为：
53、xk＝d1cos(αk)sin(βk)；
54、yk＝d1sin(αk)；
55、zk＝d1cos(αk)cos(βk)。
56、优选的，所述目标的观测信息包括目标角度和辐射特征；量测信息i与当前目标关联度的计算方式如下：
57、pi＝m×g(δα)+n×g(δβ)+o×g(δγ)δα≤δa，δβ≤δb；
58、pi＝0其他；
59、其中，函数g(x)的数学表达式为
60、
61、其他参数的计算方式为：
62、
63、δγ＝γk+1-γk；
64、
65、xk+1＝xk+vxk+1×δt；
66、yk+1＝yk+vyk+1×δt；
67、zk+1＝zk+vzk+1×δt本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于模拟高度的无源单站目标跟踪定位方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于模拟高度的无源单站目标跟踪定位方法，其特征在于，所述观测站在k时刻的无源测量信息为：
3.根据权利要求2所述的一种基于模拟高度的无源单站目标跟踪定位方法，其特征在于，所述测量直角坐标系的构建包括在测量站水平面内，X轴指向北，Y轴垂直测量站向上，Z轴与X、Y轴满足右手螺旋规则；L3的大小为D3，且
4.根据权利要求3所述的一种基于模拟高度的无源单站目标跟踪定位方法，其特征在于，所述观测站与目标之间的连线L1按照下式进行计算：
5.根据权利要求4所述的一种基于模拟高度的无源单站目标跟踪定位方法，其特征在于，所述目标的观测信息包括目标角度和辐射特征；量测信息i与当前目标关联度的计算方式如下：
6.根据权利要求1所述的一种基于模拟高度的无源单站目标跟踪定位方法，其特征在于，所述步骤S3包括以下子步骤：
7.一种基于模拟高度的无源单站目标跟踪定位系统，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的一种基于模拟高
9.根据权利要求8所述的一种基于模拟高度的无源单站目标跟踪定位系统，其特征在于，所述测量直角坐标系的构建包括在测量站水平面内，X轴指向北，Y轴垂直测量站向上，Z轴与X、Y轴满足右手螺旋规则；L3的大小为D3，且
10.根据权利要求9所述的一种基于模拟高度的无源单站目标跟踪定位系统，其特征在于，所述观测站与目标之间的连线L1按照下式进行计算：
...【技术特征摘要】
1.一种基于模拟高度的无源单站目标跟踪定位方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于模拟高度的无源单站目标跟踪定位方法，其特征在于，所述观测站在k时刻的无源测量信息为：
3.根据权利要求2所述的一种基于模拟高度的无源单站目标跟踪定位方法，其特征在于，所述测量直角坐标系的构建包括在测量站水平面内，x轴指向北，y轴垂直测量站向上，z轴与x、y轴满足右手螺旋规则；l3的大小为d3，且
4.根据权利要求3所述的一种基于模拟高度的无源单站目标跟踪定位方法，其特征在于，所述观测站与目标之间的连线l1按照下式进行计算：
5.根据权利要求4所述的一种基于模拟高度的无源单站目标跟踪定位方法，其特征在于，所述目标的观测信息包括目标角度和辐射特征；量测信息i与当前目标关...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐亚周，姜鸿儒，谢晓龙，董诗音，石旻昊，
申请(专利权)人：上海机电工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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