[发明专利]连发火炮弹道曲线拟合方法

说明书

本发明公开了一种连发火炮弹道曲线拟合方法，涉及专门适用于特定应用的数字计算或数据处理的设备或方法技术领域。所述方法包括如下步骤：通过雷达采集连发火炮弹丸；对采集的所述初始速度进行最优起始数据搜索，搜索出检测质量最高的点的作为航迹起始；对航迹起始进行双向α‑β‑γ跟踪滤波，利用全弹道的量测信息以起始航迹为中心，向前后时刻分别进行跟踪滤波，形成弹道曲线。所述方法比传统算法具有更高的抗干扰能力，能够获得较为准确的弹道曲线。

技术领域

本发明涉及专门适用于特定应用的数字计算或数据处理的设备或方法技术领域，尤其涉及一种连发火炮弹道曲线拟合方法。

背景技术

雷达弹道测量是靶场试验的重要方法，利用雷达对弹道参数进行测量已成为广泛使用的手段。在对连发火炮进行初速测量时，由于炮口火焰与后效期的影响，使得初速的测量不准确。在利用连续波雷达进行弹丸初速测量时，多采用(初速)外推技术。通过外弹道测量数据处理对雷达测量数据进行航迹起始、数据关联、跟踪、滤波、平滑预测等运算得到弹丸飞行全过程的弹道信息，最终根据出膛时刻外推得到弹丸的真实初速。

传统弹道测量多目标数据处理流程如图1所示，采用实时处理方式，从第一帧数据开始，进行(信号处理)预处理、航迹起始、跟踪滤波过程，每输入一帧数据进行一次数据处理。传统的航迹起始方法以第一帧数据作为起始数据。航迹起始的可靠性受到第一帧数据的影响较大。在连发的高射频弹丸初速测量中，由于雷达起始检测位置距离炮口较近、弹丸的速度高、RCS小等原因，第一帧数据中会产生较大干扰，使多目标跟踪效果较差，从而导致弹道测量的可靠性与稳定性普遍不高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提供一种精度高的连发火炮弹道曲线拟合方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种连发火炮弹道曲线拟合方法，其特征在于包括如下步骤：

通过雷达采集连发火炮弹丸回波数据，炮口触发仪采集炮弹出膛时刻；

对采集的所述回波数据进行最优起始数据搜索，搜索出检测质量最高的点的作为航迹起始点，航迹起始点包含了时间和速度信息；

进行航迹起始得到起始航迹；

对起始航迹进行双向α-β-γ跟踪滤波，利用全弹道的量测信息以起始航迹为中心，向前后时刻分别进行跟踪滤波，形成弹道曲线。

进一步的技术方案在于：所述最优起始数据搜索的方法如下：

设置帧长为n；第i帧数据中目标个数为k_i，每一帧数据内第j个目标对应的速度和时间分别为v_j，t_j；发射弹丸个数m_k，速度判决区间(v_min，v_max)，最大发射间隔δt；其中，m_k、v_min、v_max与δt可以根据试验时发射的弹丸种类得到；

最优起始数据通过以下公式获得：

1)干扰最少；

2)不存在异常数据；

其中k为雷达检测到的目标个数，δt是指弹丸之间的时间间隔。

进一步的技术方案在于：1)初始化采样次数计数器i；

2)将k_i与m_k进行比较；若k_i<m_k，删除对应该数据并跳转步骤5)；若k＝m_k，进行步骤3)；若k>m_k，跳转步骤4)；