[发明专利]一种电子侦察卫星目标航迹动态估算方法及其实现装置

说明书

本发明公开了一种电子侦察卫星目标航迹动态估算方法，本方法根据测量的运动目标位置数据在不同航行方向上投影的分布方差的不同而提出，包括：生成运动目标所有可能的航行方向的投影基；将测量的二维位置数据在各投影基上投影，实现降维；计算位置数据投影后的数据方差，并作为估计的判决条件；比较所有经过航向投影数据的方差，选择方差最大的投影基航向作为运动目标的航向估计，将投影后的目标数据作为航迹的初步估计结果；以及将初步估计结果作多点平均，平均后的航迹估计结果作为最终输出结果。

技术领域

本发明涉及一种数据处理算法及其硬件实现，特别涉及一种对电子侦察卫星识别目标的航迹估计数据处理算法及其实现装置。

背景技术

电子侦察卫星(Electronic Reconnaissance Satellite)是一种用于侦察、截获敌方雷达、通信和武器遥测系统所发出的电磁信号，并测量信号源位置的侦察卫星。受卫星计算能力限制，侦察卫星只负责截获敌方目标的原始信息，原始信息由卫星传输至地面，最终的情报信息由地面计算设备完成。

电子侦察卫星按照侦察对象的不同可以分为雷达情报侦察卫星和通信情报侦察卫星，按照对侦察目标的运动属性可以分为固定目标侦察与移动目标侦察。电子侦察卫星通常运行于300公里至500公里轨道，对同一地区的重访侦察间隔为1小时至3小时。对于固定目标可以实现多次重访侦察，侦察质量高；对于移动目标，比如海上舰船、空中的飞机等，为了实现连续的重复侦察需要对单次侦察的数据进行处理，以便得到运动目标的位置以及航迹，从而对下一次重访时的目标位置进行有效估计，为下一次侦察提供先验知识达到准确的截获目标信息的目的。

由于电子侦察卫星所处轨道较低、对地面固定区域的覆盖范围小，同时卫星相对于地面移动目标飞行的速度快(卫星速度约为7.9公里/秒，民航客机速度约为0.25公里/秒)，从而导致电子侦察卫星对地面目标的可视时间约为10～20分钟。在电子侦察卫星可视时间内，飞机的运行距离(假设为匀速直线航行)约为60公里，舰船的运行距离(假设为25节匀速直线航行)约为10公里。另一方面，电子侦察卫星受技术体制、测量误差等因素影响，测量的信号源位置具有5～10公里的随机误差。图1示出现有的测量位置与真实位置关系示意图，图中五角星示意运动目标的真实运动轨迹，数字标明轨迹数据的顺序；方块示意电子侦察卫星测量位置，数字标明实测量位数据点的位置。

为了解决在测量位置误差与航迹距离相当时移动目标的航迹滤波估计问题，本发明根据运动目标测量位置数据在不同速度投影剖面上分布方差的不同提出了一种基于投影方差判别的数据滤波方法。

发明内容

针对现有技术中电子侦查卫星对侦查目标的测量位置误差与目标运动距离相当时运动目标的航迹滤波估计问题，根据本发明的一个实施例，提供一种电子侦察卫星目标航迹动态估算方法，包括：

生成运动目标所有可能的航行方向的投影基；

将测量的二维位置数据在各投影基上投影、降维；

计算位置数据投影后的数据方差，并作为估计的判决条件；

比较所有经过航向投影数据的方差，选择方差最大的投影基航向作为运动目标的航向估计，将投影后的目标数据作为航迹的初步估计结果；

以及将初步估计结果作多点平均，平均后的航迹估计结果作为最终输出结果。

在本发明的一个实施例中，该方法还包括依据运动目标测量位置数据在地面上的二维方差统计特性对数据进行处理。

在本发明的一个实施例中，所述运动目标所有可能的航行方向的投影基是根据航向精度要求预先计算得到，并用二维平面向量方式表示。