[发明专利]一种弹道导弹目标定轨的EKF滤波方法有效

专利信息
申请号: 201811000966.X 申请日: 2018-08-30
公开(公告)号: CN108872973B 公开(公告)日: 2022-07-29
发明(设计)人: 张秀苹;薛文超;巫资春;邓隆范 申请(专利权)人: 北京电子工程总体研究所
主分类号: G01S13/00 分类号: G01S13/00
代理公司: 北京正理专利代理有限公司 11257 代理人: 付生辉
地址: 100854*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 弹道导弹 目标 ekf 滤波 方法
【权利要求书】:

1.一种弹道导弹目标定轨的EKF滤波方法,其特征在于,所述方法包括:

确定EKF算法的初始值;

计算当前时刻的目标定轨的系统误差值;

建立所述EKF算法的系统模型,并在所述初始值与所述系统误差值的基础上进行滤波,以计算当前时刻的状态估计值;以及

得到当前时刻的目标定轨误差评估范围,

其中,所述计算当前时刻的系统误差值进一步包括:

设当前时刻的状态估计值为雷达系到地球系的转换矩阵为雷达系下的量测值分量为r,b,e,计算得到所述雷达系下的量测值分量r,b,e的导数估计值为:

其中表示上一时刻位置估值在地心系的矢量,表示上一时刻速度估值在地心系的矢量,rooR为雷达点位在地心系的值;

利用进一步得到变量的估计值如下:

以及

计算得到所述当前时刻的系统性误差值:

其中,Δr为测距的系统误差指标,Δb为方位角的系统误差指标,Δe为高低角的系统误差指标。

2.如权利要求1所述的弹道导弹目标定轨的EKF滤波方法,其特征在于,所述计算当前时刻的状态估计值进一步包括:

利用上一时刻的状态预报值或状态估计值、上一时刻的P矩阵和当前时刻的量测值计算当前时刻的状态估计值。

3.如权利要求2所述的弹道导弹目标定轨的EKF滤波方法,其特征在于,所述计算当前时刻的状态估计值进一步包括:

当未能获得上一时刻的状态估计值时,利用所述上一时刻的状态预报值、所述上一时刻的P矩阵和所述当前时刻的量测值计算当前时刻的状态估计值;以及

当能够获得上一时刻的状态估计值时,利用所述上一时刻的状态估计值、所述上一时刻的P矩阵和所述当前时刻的量测值计算当前时刻的状态估计值。

4.如权利要求1-3中的任意一项所述的弹道导弹目标定轨的EKF滤波方法,其特征在于,计算所述当前时刻的状态估计值的方程为:

其中,k为上一时刻,k+1为当前时刻,表示对当前时刻状态的预报值,表示对上一时刻状态的估计值,为上一时刻状态转移矩阵的预报值,Bs为增益矩阵,Kk+1为当前时刻的新息增益矩阵,C=[I 0],I为单位矩阵,Pk+1为当前时刻的协方差矩阵,表示雷达当前时刻量测在地球系下的方差阵,为当前时刻量测在地球系下的投影,Qk为上一时刻系统误差值的中间参量。

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