[发明专利]一种多机协同无源定位方法、装置及系统有效

专利信息
申请号: 202110311865.X 申请日: 2021-03-24
公开(公告)号: CN113076634B 公开(公告)日: 2023-04-07
发明(设计)人: 卢鸿谦;张治;班晓军;尹航 申请(专利权)人: 哈尔滨工业大学
主分类号: G06F30/20 分类号: G06F30/20;G06F17/16;G06F17/11;G01S5/02
代理公司: 北京隆源天恒知识产权代理有限公司 11473 代理人: 鞠永帅
地址: 150001 黑龙*** 国省代码: 黑龙江;23
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摘要:
搜索关键词: 一种 协同 无源 定位 方法 装置 系统
【说明书】:

发明提供了一种多机协同无源定位方法、装置及系统,多机协同无源定位方法包括:分别确定各辅机在主机的机体坐标系下的状态坐标;获取主机对待定位目标的视线角,及各辅机对待定位目标的视线角;根据各辅机在主机的机体坐标系下的状态坐标,各辅机对待定位目标的视线角,以及主机对待定位目标的视线角,分别确定各辅机对应的待定位目标的状态初始值;将所有辅机对应的待定位目标的状态初始值进行融合,得到待定位目标的定位结果。相比绝对坐标系下载机无法获得自身较高精度的绝对坐标这一缺陷,本发明通过建立载机坐标系,利用协同的载机的相对位置求取目标的相对状态信息,具有较高的定位精度,具有较高的抗干扰能力和隐蔽性。

技术领域

本发明涉及无源定位技术领域,具体而言,涉及一种多机协同无源定位方法、装置及系统。

背景技术

定位算法在航空航天、无人驾驶、军事作战中的重要性是不言而喻的。而目前在定位技术中应用最广的还是传统的有源定位系统。传统的有源定位系统需要主动向目标发射电磁波,基于这样的特点,其优点在于定位精度高、技术成熟,但更大的弊端在于隐蔽性差,随着隐身技术的发展,其在实际应用中受到的限制和威胁越来越大。因此,不主动发射电磁波的无源定位技术越来越受到重视。

目前无源定位技术主要应用于地面无源定位雷达系统中,地面雷达系统自身能够获得很高的定位精度,因而通过多站无源定位技术,能够对目标进行精确定位。而对于空间飞行器,由于体积、载重等因素限制,想要获得自身较精确的定位信息较困难,因而载机自身的定位误差较大,此外,无源定位技术直接测量对目标的距离信息比较困难,因而,现有的空间飞行器无源定位技术存在精度过低的问题。

发明内容

本发明解决的问题是现有的空间飞行器无源定位技术存在精度过低。

为解决上述问题,本发明提供一种多机协同无源定位方法。所述多机协同无源定位方法包括:

分别确定各辅机在主机的机体坐标系下的状态坐标;

获取所述主机对待定位目标的视线角,及各所述辅机对所述待定位目标的视线角;

根据各所述辅机在所述主机的机体坐标系下的状态坐标,各所述辅机对所述待定位目标的视线角,以及所述主机对所述待定位目标的视线角,分别确定各所述辅机对应的所述待定位目标的状态初始值;

将所有所述辅机对应的所述待定位目标的状态初始值进行融合,得到所述待定位目标的定位结果。

可选地,所述将所有所述辅机对应的所述待定位目标的状态初始值进行融合,得到所述待定位目标的定位结果包括:

计算所有所述辅机对应的所述待定位目标的状态初始值的加权平均,将所述加权平均作为所述待定位目标的定位结果。

可选地,所述根据各辅机在所述主机的机体坐标系下的状态坐标,各所述辅机对所述待定位目标的视线角,以及所述主机对所述待定位目标的视线角,分别确定各所述辅机对应的所述待定位目标的状态初始值包括:

建立基于所述主机的机体坐标系的所述待定位目标的状态方程:

以各所述辅机对所述待定位目标的视线角以及所述主机对所述待定位目标的视线角为量测信息,建立量测方程:

其中,X表示所述待定位目标的状态,W、V分别为过程噪声和测量噪声,Z表示量测值,以A表示主机,B表示各辅机,M表示所述待定位目标,为主机A对所述待定位目标M的视线角,为各辅机B对所述待定位目标M的视线角,为所述待定位目标M在主机A机体坐标系下的位置坐标,为各辅机B在主机A机体坐标系下的位置坐标;

对所述状态方程离散化处理,得到:

Xk=FXk-1+GW,

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