[发明专利]一种测控设备布站优化方法及装置

说明书

本发明提供了一种测控设备布站优化方法及装置，属于测控设备布站优化领域。该方法包括：以测控设备测得的弹道点在X轴、Y轴、Z轴三个方向上的交会测量误差分布均匀且交会测量总精度最高为原则，构建单个弹道点的优化目标函数，对所有弹道点的优化目标函数求和得到总优化目标函数；构建约束方程，约束方程中的约束条件包括测量精度约束、设备跟踪精度约束、逆光约束和区域约束中的至少两个；在约束方程的限制下求解总优化目标函数得到测控设备优化后的站址坐标。利用本发明的总优化目标函数对测控设备的站址坐标进行优化，不仅能使交会测量总精度满足精度要求，还能保证三个方向上的交会测量误差分布均匀，能提高测控设备的测量精度。

技术领域

本发明涉及一种测控设备布站优化方法及装置，属于测控设备布站优化技术领域。

背景技术

测控设备布站优化是提高靶场外弹道测量精度的一种有效手段，其实质是在测控设备精度与目标定位算法确定的情况下，通过采用最为合理的布站几何方案，提高对武器试验目标的跟踪测量精度。

目前，测控设备布站优化的研究归纳起来可分为两类：第一类是在设备待选站址存在，且有若干种方案可供选择的情况下，通过建立方案评估的指标体系及权重体系，对各种方案的优劣进行评估；这类方法过于依赖业务人员经验及备选站址的优劣程度，其自动化程度不高；第二类是给定测控设备站址初值，选择并建立合适的优化模型，通过构建约束方程，经过不断的搜索与迭代，在给定区域范围内选择具有最佳测量精度的布站几何方案。这类方法的核心是设备布站优化目标函数在约束方程限制下的非线性解算问题，目前比较常见的是禁忌搜索算法、模拟退火算法、遗传算法等。

例如，郭丽华，朱元昌等在2010年仪器仪表学报第31卷第4期，公开的一篇名为《基于遗传算法的光电经纬仪布站优化设计》的文献中公开了一种布站优化方法，该方法将布站优化的目标函数定义为交会测量总误差最小，在构建约束方程时考虑了光测设备性能约束(例如跟踪角速度、角加速度、工作仰角等)、设备与太阳夹角约束和布站区域约束，最后基于小生境遗传算法求解目标函数得到最优的布站几何方案，即得到各光测设备的站址。

但是利用上述方法进行布站优化设计存在以下问题：首先，该方法中目标函数的设计不够合理，利用该目标函数仅能保证交会测量总误差能满足精度要求，却无法保证单个单向上的交会测量误差能否满足精度要求；其次，测控设备在布站时需要综合考虑多种因素，如设备性能、场地、气象、地形等，该方法在构建约束方程时仅考虑了部分因素，约束条件不够充分，会影响设备的布站方案设计进而影响测控设备的测量精度。综上所述，上述方法中目标函数的设计不够合理且约束方程中的约束条件不够充分，使得按照该方法得到的布站几何方案进行测控设备站址布置时，测控设备的测量精度较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测控设备布站优化方法及装置，用以解决利用现有方法得到的布站几何方案进行测控设备站址布置时，测控设备的测量精度较低的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种测控设备布站优化方法，该方法包括以下步骤：

获取各测控设备的初始站址坐标和各弹道点的坐标；

以测控设备测得的弹道点在X轴、Y轴、Z轴三个方向上的交会测量误差分布均匀且交会测量总精度最高为原则，构建单个弹道点的优化目标函数，对所有弹道点的优化目标函数求和得到所有弹道点的总优化目标函数；所述交会测量误差根据各测控设备的站址坐标和相应弹道点的坐标得到；

构建约束方程，所述约束方程中的约束条件包括测量精度约束、设备跟踪精度约束、逆光约束和区域约束中的至少两个；

在所述约束方程的限制下求解所述总优化目标函数，得到测控设备优化后的站址坐标；