一种飞行目标弹道确定方法与流程

本发明属于航天测量与控制技术领域，涉及一种飞行目标弹道确定方法。

背景技术：

雷达作为一种回波测量设备，是重要的目标弹道测量方式，在航空和航天领域应用广泛。在传统的雷达测量数据处理过程中，通常利用测量元素(r,e,a)计算目标弹道(x,y,z)，进而通过微分平滑算法计算目标速度由于微分平滑算法的固有特点，势必会引入截断误差，无法准确评价飞行目标的实际飞行状态，尤其是对特定的动作时刻或有价值的特征点上的描述。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种飞行目标弹道确定方法，解决了传统方法采用微分平滑算法计算目标速度过程中会引入截断误差，导致无法准确获得目标飞行状态的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种飞行目标弹道确定方法，具体操作过程包括如下步骤：

步骤1.雷达跟踪目标测量目标的信息：时间t、距离r、方位角a、俯仰角e、距离变化率方位角变化率和俯仰角变化率

步骤2.设雷达设备跟踪目标记录的测量数据为飞行目标在测站系中的坐标位置速度为则有：

对公式1进行全微分，写成导数形式如公式2所示，

结合公式3

其中，得

公式2～公式4中，

x＝rcosacose，y＝rsine，z＝rsinacose(5)

因此，目标速度参数表示为：

本发明其他特点还在于，

目标速度参数还可以表示为：

本发明的有益效果是，一种飞行目标弹道确定方法，通过雷达设备记录信息建立数学模型，直接计算目标速度参量，不仅充分利用了雷达测量信息的有效数据资源，而且摆脱了必须用飞行目标位置参数微分平滑求速的依赖，抑制了方法误差的产生，准确地描述了目标飞行状态，为分析目标的飞行性能提供有效技术支撑，不仅拓展了飞行目标弹道参数的数据处理方法，也为空间目标探测识别、威胁性分析、安全预警等提供准确的信息保障。

附图说明

图1是雷达测量几何关系图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明的一种飞行目标弹道确定方法，具体操作过程包括如下步骤：

步骤1.雷达跟踪目标测量目标的信息：时间t、距离r、方位角a、俯仰角e、距离变化率方位角变化率和俯仰角变化率

步骤2.设雷达设备跟踪目标记录的测量数据为飞行目标在测站系中的坐标位置速度为则有：

根据图1所示的目标测量几何关系，其中，o点为雷达设备站址，oxyz为测站坐标系，定义为：坐标系原点位于测量设备中心，x轴在水平面内指向天文北方向，y轴沿铅垂线指向地球外方向，z轴与x轴、y轴构成右手坐标系，m为目标位置，m′为目标位置m在oxz面上的投影。

对公式1进行全微分，写成导数形式如公式2所示，

结合公式3

其中，得

公式2～公式4中，

x＝rcosacose，y＝rsine，z＝rsinacose(5)

因此目标速度参数表示为：

还可以表示为：

具体实施例如下：

以某次雷达跟踪飞行目标的测量数据处理为例，给出具体的实施过程。

(1)数据准备

给出目标在飞行时刻36760.00秒的跟踪测量信息：时间t(秒)、距离r(米)、方位角a(弧度)、俯仰角e(弧度)、距离变化率(米/秒)、方位角变化率(弧度/秒)和俯仰角变化率(弧度/秒)：

(2)中间计算结果

将(1)中的跟踪测量信息代入公式5，得到目标在测站坐标系中的位置参数(其中t为时间，单位为秒；x，y，z为目标位置参数数据，单位为米)：

(3)速度计算结果

将(1)中的跟踪测量信息和(2)中的计算结果数据代入公式7，得到目标在测站坐标系中的速度参数(其中t为时间，单位为秒；为目标速度参数数据，单位为米/秒)：

对于其他时刻的计算结果如下，受篇幅限制，只给出部分计算结果：