【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于残差修正模型的电子对抗装备载机运动轨迹模拟方法，用于机载电子对抗装备的性能测试，属于机载电子对抗装备测试。
技术介绍
1、在对机载电子对抗装备进行测向、测频等关键性能的测试与评估时，往往需要模拟机载电子对抗装备载机相对于雷达信号模拟器的相对运动，以还原真实的电子对抗场景，获得准确测试结果。
2、模拟机载电子对抗装备载机相对于雷达信号模拟器的相对运动一般通过以下方法完成：模拟机载电子对抗装备载机的运动轨迹，并根据运动轨迹的变化控制雷达信号模拟器所辐射的电磁信号幅度、频率进行变化，在被测载机处等效出相对运动。
3、模拟机载电子对抗装备载机的运动轨迹目前主要有两类方法，第一类方法是从运动动力学角度出发，采用设置初始坐标与初始速度或初始加速度的方法计算运动轨迹，其缺点是只能实现匀速或匀变速运动，与真实对抗过程中的载机运动有较大差距，且目标参数估计时的高要求也限制了此类方法的应用；第二类方法是根据载机真实运动过程中采集到的位置数据，对运动轨迹进行还原，同时预测之后的出现位置，此类方法从真实运动的位置数据进行学习并进行外推模拟，得到的运动轨迹比第一类方法更为真实，但在模拟过程中受到位置数据训练样本数据量的制约导致生成的轨迹不精确，同时生成轨迹模拟数据过多后容易造成数据发生跳跃变化。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种基于残差修正模型的电子对抗装备载机运动轨迹模拟方法，以解决现有的根据载机真实运动过程中采集到的位置数据进行运动轨迹模拟的方法
2、本专利技术的基于残差修正模型的电子对抗装备载机运动轨迹模拟方法，其特殊之处在于包括以下步骤：
3、步骤1：输入机载电子对抗装备载机在大地坐标系中的位置信息序列，所述位置信息序列包含运动过程中采集到的n个时刻机载电子对抗装备载机的经度、纬度、高度，记为经度序列x(0)、纬度序列y(0)、高度序列z(0)；
4、步骤2：将n个时刻机载电子对抗装备载机的位置信息序列进行累加，得到经度序列x(1)、纬度序列y(1)、高度序列z(1)；
5、步骤3：将经度序列x(1)、纬度序列y(1)、高度序列z(1)中n个时刻看作连续的变量，x(1)、y(1)、z(1)视为时间的函数，则建立微分方程组，记为mgm(1,n)模型；
6、步骤4：用最小二乘法求解mgm(1,z)模型，求得经度序列x(1)、纬度序列y(1)、高度序列z(1)的拟合值
7、步骤5：利用还原公式，通过步骤4中所述的求得经度序列x(0)、纬度序列y(0)、高度序列z(0)的拟合值通过该拟合值模拟n+1及以后时刻的值；
8、步骤6：利用步骤5中求得的获得预测值，与x(0)、y(0)、z(0)，构建残差序列
9、步骤7：利用残差序列构建残差修正模型进行残差拟合，修正原始数据，降低数据发生跳跃性变化的概率；
10、步骤8：在实际仿真过程中，在修正数据的基础上多次进行残差拟合来提高数据的精度。
11、优选的，步骤1中所述经度序列x(0)，纬度序列y(0)，高度序列z(0)如下：
12、x(0)＝(x(0)(1),x(0)(2),x(0)(3),…x(0)(n))，
13、y(0)＝(y(0)(1),y(0)(2),y(0)(3),…,y(0)(n))，
14、z(0)＝(z(0)(1),z(0)(2),z(0)(3),…,z(0)(n))。
15、优选的，步骤2中所述经度序列x(1)、纬度序列y(1)、高度序列z(1)如下：
16、
17、
18、
19、优选的，步骤3中所述的mgm(1,n)模型如下，其中，x(1)对y(1)、z(1)的变化率产生影响，y(1)对x(1)、z(1)的变化率产生影响，z(1)对y(1)、x(1)的变化率产生影响，未知量a和b是待求解的参数；
20、
21、优选的，步骤4所述的用最小二乘法对mgm(1,n)模型求解的步骤如下：
22、mgm(1,n)模型的参数记为：
23、其中i＝1,2,3
24、设yn＝[(x(0)(1),…,x(0)(n))t,(y(0)(1),…,y(0)(n))t,(z(0)(1),…,z(0)(n))y]，将上述微分方程按差分法离散，可得到线性方程组yn＝bu，由最小二乘法可求得u＝(btb)-1btyn，即求出a、b的值，即求得了未知量a和b的值，此时步骤3所述mgm(1,n)模型即可确定，得到x(1)、y(1)、z(1)的拟合值，如下：
25、
26、
27、
28、优选的，步骤5中所述还原公式为：
29、
30、
31、
32、优选的，步骤6中所述残差序列如下：
33、
34、
35、
36、优选的，步骤7中所述残差修正模型为：
37、
38、
39、
40、其中，
41、优选的，步骤8中所述多次进行残差拟合的模型为：
42、
43、其中，m为残差修正模型的阶数，y、z模型同x，类比可推。
44、与现有技术相比，本专利技术具备以下优点：
45、本专利技术提供的一种基于残差修正模型的电子对抗装备载机运动轨迹模拟方法，根据载机真实运动过程中采集到的位置数据，对运动轨迹进行还原，同时预测之后的出现位置，得到的运动轨迹更为真实；本方法由连续型的gm(1,1)模型灰色微分方程扩展而成，不仅可以用来模拟下一个时刻的值，还可以用来模拟或预测任意时刻的值；本方法提供残差修正模型，可以有效降低数据发生跳跃性变化的概率，在预测载机长期轨迹值时得到更平滑更符合实际的曲线。综上，本专利技术能较好地模拟机载电子对抗装备载机相对于雷达信号模拟器的运动轨迹，解决现有的根据载机真实运动过程中采集到的位置数据进行运动轨迹模拟的方法中存在的当位置数据训练样本偏少时运动模拟轨迹不精确的问题，以及生成数据过多后导致的数据发生跳跃变化导致的运动轨迹模拟跳跃，造成模拟运动曲线出现不平滑现象的问题。
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1.基于残差修正模型的电子对抗装备载机运动轨迹模拟方法，其特征在于包括以下步骤：
2.按照权利要求1所述的基于残差修正模型的电子对抗装备载机运动轨迹模拟方法，其特征在于步骤1中所述经度序列X(0)，纬度序列Y(0)，高度序列Z(0)如下：
3.按照权利要求2所述的基于残差修正模型的电子对抗装备载机运动轨迹模拟方法，其特征在于步骤2中所述经度序列X(1)、纬度序列Y(1)、高度序列Z(1)如下：
4.按照权利要求3所述的基于残差修正模型的电子对抗装备载机运动轨迹模拟方法，其特征在于步骤3中所述的MGM(1，N)模型如下，其中，X(1)对Y(1)、Z(1)的变化率产生影响，Y(1)对X(1)、Z(1)的变化率产生影响，Z(1)对Y(1)、X(1)的变化率产生影响，未知量a和b是待求解的参数；
5.按照权利要求1所述的基于残差修正模型的电子对抗装备载机运动轨迹模拟方法，其特征在于步骤4所述的用最小二乘法对MGM(1，N)模型求解的步骤如下：
6.按照权利要求1所述的基于残差修正模型的电子对抗装备载机运动轨迹模拟方法，其特征在于
7.按照权利要求1所述的基于残差修正模型的电子对抗装备载机运动轨迹模拟方法，其特征在于步骤6中所述残差序列如下：
8.按照权利要求1所述的基于残差修正模型的电子对抗装备载机运动轨迹模拟方法，其特征在步骤7中所述残差修正模型为：
9.按照权利要求8所述的基于残差修正模型的电子对抗装备载机运动轨迹模拟方法，其特征在步骤8中所述多次进行残差拟合的模型为：
...【技术特征摘要】
1.基于残差修正模型的电子对抗装备载机运动轨迹模拟方法，其特征在于包括以下步骤：
2.按照权利要求1所述的基于残差修正模型的电子对抗装备载机运动轨迹模拟方法，其特征在于步骤1中所述经度序列x(0)，纬度序列y(0)，高度序列z(0)如下：
3.按照权利要求2所述的基于残差修正模型的电子对抗装备载机运动轨迹模拟方法，其特征在于步骤2中所述经度序列x(1)、纬度序列y(1)、高度序列z(1)如下：
4.按照权利要求3所述的基于残差修正模型的电子对抗装备载机运动轨迹模拟方法，其特征在于步骤3中所述的mgm(1，n)模型如下，其中，x(1)对y(1)、z(1)的变化率产生影响，y(1)对x(1)、z(1)的变化率产生影响，z(1)对y(1)、x(1)的变化率产生影响，...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐贞豪，李文海，刘勇，唐曦，姜庆阳，郭凯，孙伟超，
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：
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