[发明专利]一种三维速度视线坐标系的建立方法及其转换方法

权利要求书

1.一种三维速度视线坐标系的建立方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、根据拦截器M和目标T的初始位置确定视线r；

S2、对步骤S1得到的视线r进行单位化，得到视线方向单位矢量e_r，视线方向单位矢量e_r所在的射线，即e_r轴；

S3、通过拦截器M的速度V_M所在方向和步骤S2得到的e_r轴建立得到速度视线平面e_rMe_v，通过e_r×V_M，并求解，得到e_Ω轴；

所述速度视线平面e_rMe_v中的e_v轴与e_r轴垂直，并取与拦截器M速度同侧方向为正方向，所述拦截器M的速度V_M＝[V_mx,V_my,V_mz]，且拦截器速度V_M位于速度视线平面e_rMe_v内，令e_vr＝e_r×V_M，Δx_r＝x_t-x_m，Δy_r＝y_t-y_m，Δz_r＝z_t-z_m，则e_vr通过下式计算得到：

由于e_Ω与e_vr的方向相同，所以单位矢量e_Ω＝e_vr/||e_vr||，单位矢量e_Ω所在的射线，即e_Ω轴；

其中，Δx_r是目标T相对于拦截器M在x轴方向上的投影长度，即视线r在x轴方向上的投影长度；Δy_r是目标T相对于拦截器M在y轴方向上的投影长度，即视线r在y轴方向上的投影长度；Δz_r是目标T相对于拦截器M在z轴方向上的投影长度，即视线r在z轴方向上的投影长度，||e_vr||为e_vr的模向量；

S4、通过将步骤S2得到的e_r轴和步骤S3得到的e_Ω轴叉乘得到e_v轴；

S5、以拦截器M的初始点为原点，以e_r轴作为X轴，以e_v轴作为Y轴，以e_Ω轴作为Z轴，即得到三维速度视线坐标系。

2.根据权利要求1所述的三维速度视线坐标系的建立方法，其特征在于，步骤S1中，所述拦截器M和目标T在地面固定坐标系下的初始位置分别为(x_m,y_m,z_m)，(x_t,y_t,z_t)，通过拦截器M和目标T的初始位置的坐标差，确定得到视线r＝[x_t-x_m,y_t-y_m,z_t-z_m]。

3.根据权利要求2所述的三维速度视线坐标系的建立方法，其特征在于，步骤S2中，所述视线方向单位矢量e_r通过下式计算得到：

其中，|r|为视线r的模向量。

4.根据权利要求1所述的三维速度视线坐标系的建立方法，其特征在于，步骤S4中，令e_Ω＝[e_Ωx，e_Ωy，e_Ωz]，将e_r轴和e_Ω轴叉乘得到e_v轴，即e_v通过下式得到：