[发明专利]基于最小二乘法的雷达目标位置信息获取方法、装置、系统及介质

权利要求书

1.一种基于最小二乘法的雷达目标位置信息获取方法，其特征在于，包括以下步骤：

S10，利用雷达采集位于雷达球坐标系下的n个点的雷达坐标，n＞4；

S20，利用卫星导航定位系统采集位于椭球坐标系下的上述n个点的位置信息；

S30，将n个点的雷达坐标和位置信息转换为三维笛卡尔坐标系下的坐标；

S40，利用最小二乘法确定雷达坐标和位置信息在三维笛卡尔坐标系下的转换系数，建立三维笛卡尔坐标系下的转换方程；

S50，将目标位于雷达球坐标系下的雷达坐标依次通过S30、S40，得到目标在三维笛卡尔坐标系下的位置信息；

S60，将三维笛卡尔坐标系下的位置信息转换为在椭球坐标系下的位置信息。

2.根据权利要求1所述基于最小二乘法的雷达目标位置信息获取方法，其特征在于，通过不同的转换算法，将目标在卫星导航定位系统椭球坐标系下的位置信息转换为适用于不同地图的位置信息。

3.根据权利要求2所述基于最小二乘法的雷达目标位置信息获取方法，其特征在于，所述椭球坐标系包括WGS-84坐标系、CGSC2000坐标系、北京54坐标系或西安80坐标系。

4.根据权利要求3所述基于最小二乘法的雷达目标位置信息获取方法，其特征在于，包括以下步骤：

S101，利用雷达采集n个点的雷达坐标，n＞4；

n个点的雷达坐标为

其中，n个点是空间中的点，所采集到的雷达坐标格式为球坐标格式，d是雷达探测距离，θ是雷达探测方位角，是雷达探测俯仰角；

S102，利用卫星导航定位系统采集S101中n个点的位置信息；

n个点的位置信息为

其中，位置信息为n个点在椭球坐标系下的坐标，(λ，φ，h)，λ是经度，φ是纬度，h是高度；

S103，将n个点的雷达坐标和位置信息转换为三维笛卡尔坐标系下的坐标；

其中，利用球坐标系与三维笛卡尔坐标系的转换公式将n个点位于球坐标系下的雷达坐标转换为位于三维笛卡尔坐标系下的雷达坐标，(x₁₁，y₁₁，z₁₁)，…(x_1i，y_1i，z_1i)，…(x_1n，y_1n，z_1n)；

其中，利用椭球坐标系与三维笛卡尔坐标系的转换公式将n个位于椭球坐标系下的位置信息转换为位于三维笛卡尔坐标系下的位置信息，(x₂₁，y₂₁，z₂₁)，…(x_2i，y_2i，z_2i)，…(x_2n，y_2n，z_2n)；

S104，利用最小二乘法计算雷达坐标和位置信息在三维笛卡尔坐标系下的转换系数，建立三维笛卡尔坐标系下的转换方程；

三维笛卡尔坐标系下的转换方程为：

其中，有12个待确定的转换系数，分别是Δx、Δy、Δz、a₁、a₂、a₃、b₁、b₂、b₃、c₁、c₂、c₃；(x₁，y₁，z₁)是三维笛卡尔坐标系下的雷达坐标，(x₂，y₂，z₂)是三维笛卡尔坐标系下的位置信息；

上述公式的等价表达为：

设：

根据最小二乘法，计算X＝(N^TN)^-1N^TM，其中，

计算得出转换系数Δx、Δy、Δz、a₁、a₂、a₃、b₁、b₂、b₃、c₁、c₂、c₃，建立转换方程；

S105，将目标的雷达坐标转换为目标在三维笛卡尔坐标系下的位置信息；

首先，将目标的雷达坐标通过球坐标系与三维笛卡尔坐标系的转换公式，转换为三维笛卡尔坐标系下的坐标(x_{1_target}，y_{1_target}，z_{1_target})；

然后，通过转换方程将其转换为三维笛卡尔坐标系下的位置信息(x_{2_target}，y_{2_target}，z_{2_target})；

S106，将S105获得的目标在三维笛卡尔坐标系下的位置信息转换为在椭球坐标系下的位置信息；

利用三维笛卡尔坐标系与椭球坐标系的转换公式将目标在三维笛卡尔坐标系下的位置信息(x_{2_target}，y_{2_target}，z_{2_target})转换为在椭球坐标系下的位置信息(λ_target，φ_target，h_target)。