[发明专利]基于恩克法的雷达交接时刻预报方法及装置有效
申请号: | 201910434356.9 | 申请日: | 2019-05-23 |
公开(公告)号: | CN110231619B | 公开(公告)日: | 2021-04-20 |
发明(设计)人: | 王彪;吴楠;孟凡坤;王锋;左宗;储雪峰;韩卓茜;程鹏举 | 申请(专利权)人: | 中国人民解放军战略支援部队信息工程大学 |
主分类号: | G01S13/72 | 分类号: | G01S13/72;G01S13/58;G01S13/42;F41H11/02 |
代理公司: | 郑州大通专利商标代理有限公司 41111 | 代理人: | 周艳巧 |
地址: | 450000 河*** | 国省代码: | 河南;41 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 恩克法 雷达 交接 时刻 预报 方法 装置 | ||
1.一种基于恩克法的雷达交接时刻预报方法,其特征在于,包含:
A)根据雷达站对目标观测的特性,建立雷达观测模型;
B)利用恩克法弹道预报获取实际弹道预报数据;
C)依据雷达观测模型和实际弹道预报数据,获取雷达交接时刻预报数据;
D)预报时刻误差分析,通过获取交接时刻状态协方差矩阵,刻画交接时刻误差椭球;
C)获取雷达交接时刻预报数据中,假设前置雷达稳定探测到导弹的状态量,状态量包含位置和速度,已知后置雷达的位置及威力空间,雷达交接时刻预报过程包含如下内容:
C1)确定弹道预报时间范围,该预报时间范围包含初始时刻和导弹落点预报时刻;
C2)将时间范围进行2n等分,n为正整数,得到若干时刻点,获取对应时间点的位置状态量,得到对应时刻点导弹与后置雷达的相对位置;
C3)依据相对位置威力空间参数是否满足已知后置雷达的威力空间参数,获取预报交接点区间范围,否则,令n=n+1,返回C2)重新执行;
C4)依据预报交接点区间范围获取区间范围端点值之和除以2时刻的导弹位置状态量,并将其转换为雷达与导弹的斜距,依据斜距是否满足已知后置雷达的威力区间来更新区间范围端点值;
C5)判断更新后的区间范围端点值是否满足预设交接时刻精确度,若不满足,则返回C4)重新执行,否则,结束执行,依据更新后的区间范围端点值得到最后的预报交接时刻,并获取交接时刻导弹的状态量;
D)中,首先设定初始时刻导弹状态量均值和协方差,预报时刻误差分析包含如下内容:D1)依据样点选取规则、导弹状态量均值和协方差,构造样点和相应权重;
D2)获取交接时刻下对应样点的预报状态量;
D3)依据对应样点的预报状态量和相应权重,得到交接时刻状态均值和协方差;
D4)由交接时刻状态均值和协方差,在三维坐标系和二维坐标系中以误差椭球的形式对均值和误差情况进行可视化直观显示。
2.根据权利要求1所述的基于恩克法的雷达交接时刻预报方法,其特征在于,A)中,使用经度、维度和高度描述雷达站位置,使用斜距、方位角和仰角表示雷达探测模型参数,建立雷达观测模型包含如下内容:首先,将雷达站位置转换为地固系坐标;然后,将地固系下导弹对雷达的相对位置转换为雷达直角坐标系下坐标;最后,将导弹在雷达直角坐标系下的坐标转化为雷达探测模型参数,得到雷达探测模型。
3.根据权利要求1所述的基于恩克法的雷达交接时刻预报方法,其特征在于,B)中利用恩克法弹道预报获取实际弹道预报数据,包含如下内容:
B1)利用二体力学模型建立导弹运动的基准轨道;
B2)求解基准轨道与实际轨道的偏差值;
B3)依据导弹基准轨道及偏差值,获取导弹实际轨道状态量,该状态量包含实际轨道的位置和速度;
B4)将实际轨道状态量进行坐标转换,获取地固系下的实际弹道预报数据。
4.根据权利要求3所述的基于恩克法的雷达交接时刻预报方法,其特征在于,B1)中基准轨道由轨道根数确定,该轨道根数包含6个独立轨道根数,即半长轴、偏心率、轨道倾角、升交点赤经、近地点幅角和真近点角。
5.根据权利要求3所述的基于恩克法的雷达交接时刻预报方法,其特征在于,B2)中求解过程包含如下内容:首选,分析导弹受力情况,得到实际轨道和基准轨道的动力学微分方程;然后,依据两者的动力学微分方程,得到实际轨道与基准轨道的偏差值微分方程;利用四阶龙格库塔方法对偏差值微分方程进行数值求解。
6.根据权利要求1所述的基于恩克法的雷达交接时刻预报方法,其特征在于,C1)中,通过求解导弹二体运动方程与地球理想球面方程来获取导弹落点预报时刻。
7.一种基于恩克法的雷达交接时刻预报装置,其特征在于,基于权利要求1所述的基于恩克法的雷达交接时刻预报方法实现,包含:模型建立模块、数据获取模块和时刻预报模块,其中,
模型建立模块,用于获取雷达站导弹飞行的观测数据,建立雷达观测模型;
数据获取模块,用于利用恩克法弹道预报获取实际弹道预报数据;
时刻预报模块,用于依据雷达观测模型和实际弹道预报数据,获取雷达交接时刻预报数据。
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