[发明专利]一种基于正交轴系调平装置北向基准修正的目标定位方法

权利要求书

1.一种基于正交轴系调平装置北向基准修正的目标定位方法，其特征在于，所述目标定位方法包括具体步骤如下：

步骤1：操作两轴转台对目标测距，获取目标在观测坐标系x0y0z₀下的坐标；

操作两轴转台旋转，使叠加在传感器上的十字分划交点压住目标，触发激光测距，获取目标距离d；纪录激光测距触发时刻的两轴转台的方位角度俯仰角度θ₀；按照下式计算出目标在观测坐标系下的坐标：

步骤2：获取北向基准；

纪录激光测距触发时刻的惯导姿态角，包括方位角a，俯仰角p，横滚角r；

步骤3：将北向基准传递到观测坐标系；

即基于惯导姿态角(a，p，r)、调平基座相对惯导的方位回转角求解观测坐标系相对于北西天坐标系的方位旋转量a₀；

这一步骤的方法包括：环节1：选择初始矢量；环节2：计算初始矢量绕指定矢量旋转指定角度后的矢量方向；环节3：在二维搜索空间上的基于多次细分搜索进行数值逼近运算；

步骤4：获取观测点经纬度、高程；

通过卫星定位或惯性导航测量手段，获得观测点经纬度(L₀,B₀)、高程h₀；

步骤5：将目标在观测坐标系下的坐标转换到北西天坐标系x₁y₁z₁；

按照以下公式确定观测坐标系到北西天坐标系的变换关系；

[x₁,y₁,z₁,1]^T＝A^-1[x₀,y₀,z₀,1]^T………………………………2)

式中，旋转变换矩阵

步骤6：将目标在北西天坐标系x₁y₁z₁下的坐标转换到地心坐标系x₃y₃z₃；

建立过渡坐标系x_by_bz_b，其原点与北西天坐标系一致，x轴方向为天空方向，即北西天坐标系的z轴方向，y轴方向为东向，即北西天坐标系的y轴负方向，z轴方向为北向，即北西天坐标系的x轴方向；

按照以下公式将观测点经纬度、高程数据转换为地心坐标系下的直角坐标量(X,Y,Z)；

式中，

按照以下公式确定北西天坐标系相对与地心坐标系下的变换关系；

[x₃,y₃,z₃,1]^T＝A^-1[x_b,y_b,z_b,1]^T

即[x₃,y₃,z₃,1]^T＝A^-1[z₁,-y₁,x₁,1]^T............4)式中，

步骤7：将目标的地心坐标(x₃,y₃,z₃)转换为经纬度(L,B,h)；

按照下式计算：

其中：B的计算采用递归算法求解；

至此，得到了目标的地理坐标(L,B,h)。

2.如权利要求1所述基于正交轴系调平装置北向基准修正的目标定位方法，其特征在于，所述观测坐标系x₀y₀z₀的建立为：以两轴转台架设位置为原点，转台零位的瞄线方向为x轴，转台方位轴方向为z轴，建立观测坐标系x₀y₀z₀。