[发明专利]一种机载下视测量目标的自动跟踪方法

说明书

技术领域

本发明涉及信号特征控制技术领域，特别涉及一种机载下视测量目标的自动跟踪方法。

背景技术

以下对本发明的相关技术背景进行说明，但这些说明并不一定构成本发明的现有技术。

近年来，由于机载下视测量系统能够获取被测目标全方位、大入射余角条件下的电磁散射特性数据，受到广泛的关注。在机载下视测量过程中，载机与目标是相对运动的，为确保测量的准确性，必须保证机载测量雷达天线始终对准目标。

机载下视测量雷达在工作中需要不断跟踪目标，以得到准确的测量结果。通常这一工作主要由人工手动完成。但由于飞机平台在空中飞行时容易受到气流扰动等影响，特别是在恶劣气候条件下，飞机姿态不稳定，再加上飞行过程中载机机舱环境的复杂性，对人工手动操作提出了较大挑战。

因此，现有技术中需要一种能够解决由于飞机平台在空中飞行时容易受到气流扰动而导致人工手动跟踪目标测量精度差的问题的解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提出一种机载下视测量目标的自动跟踪方法，能够实时自动调整天线波束指向，保证被测量目标始终处于天线主波束中心，提高机载下视测量的效率和精度。

根据本发明的机载下视测量目标的自动跟踪方法，包括如下步骤：

S1、获取飞机和目标的位置信息，根据所述位置信息确定将地心坐标系的坐标原点移动至飞机处后的目标的第一坐标；

S2、获取飞机的姿态信息，根据所述姿态信息将目标的第一坐标转换成机体向下坐标系中的第四坐标；

S3、基于目标的第四坐标确定雷达天线的方位角和俯仰角，依据所述方位角和俯仰角调整雷达天线的指向；

其中，

所述位置信息包括：经度、纬度和高度，所述高度是指当前位置到地表的距离；所述姿态信息包括偏航角、俯仰角和横滚角；

地心坐标系中，Z轴指向地球北极，X轴指向格林威治子午面与地球赤道的交点，Y轴垂直XOZ面；

机体向下坐标系中，X轴指向飞机的机头方向，Y轴指向飞机的机身右侧，Z轴垂直机体向下。

优选地，步骤S2中根据所述姿态信息将目标的第一坐标转换成机体向下坐标系中的第四坐标包括：

S21、将目标的第一坐标转换成东北天坐标系中的第二坐标；

S22、将目标在东北天坐标系中的第二坐标转换成东南地坐标系中的第三坐标；

S23、根据所述姿态信息，将目标的第三坐标转换成机体向下坐标系中的第四坐标；

其中，东南地坐标系中，X轴指向正东方向，Y轴指向正南方向，Z轴指向地心；东北天坐标系中，X轴指向正东方向，Y轴指向正北方向，Z轴指向地心反向。

优选地，目标的第二坐标为：

[x₂,y₂,z₂]'＝M₁M₀[x₁,y₁,z₁]'

其中，

lon表示飞机的经度，lat表示飞机的纬度，alt表示飞机的高度；x₁、y₁、z₁分别表示将地心坐标系的坐标原点移动至飞机处后目标在X轴、Y轴和Z轴的坐标值；x₂、y₂、z₂分别表示目标在东北天坐标系中的X轴、Y轴和Z轴的坐标值。

优选地，目标的第三坐标为：

[x₃,y₃,z₃]'＝M₁₈₀[x₂,y₂,z₂]'

其中，

x₃、y₃、z₃分别表示目标在东南地坐标系中的X轴、Y轴和Z轴的坐标值。

优选地，目标的第四坐标为：

[x₄,y₄,z₄]'＝M_ROLLM_PITCHM_YAQ[x₃,y₃,z₃]'

其中，