[发明专利]一种针对激光测高装置探测精度的仿真方法

说明书

本发明公开了一种针对激光测高装置探测精度的仿真方法，包括：建立干扰背景几何模型；根据载体运动轨迹方程和激光测高装置偏离量和偏离方位角确定载体与目标交会段载体运动全过程的运动轨迹坐标点矩阵；根据运动轨迹坐标点矩阵求解载体与目标交会段载体运动全过程的轴向方向矢量；根据载体轴向方向矢量求解激光器中的各个通道激光光束探测矢量；解算载体与目标交会段载体运动全过程中各时刻下的每一通道激光光束探测矢量与地面和目标各表面交点，确定每一通道激光探测光斑在地面上的移动轨迹点坐标，给出每一通道激光探测距离信息和高度信息。本发明解决了载体对地探测工作场景多样化、激光测高装置对目标形体敏感以及目标探测识别难度大的问题。

技术领域

本发明涉及激光测高装置技术领域，特别涉及一种适用于激光测高装置对地目标探测识别的应用场景的针对激光测高装置探测精度的仿真方法。

背景技术

相对于其他体制的探测载体，激光测高载体在定位精度、距离分辨率和抗干扰能力等方面性能表现优异，因此常作为载体与目标交会时的探测手段之一，其中对地目标探测场景下，主要使用激光测高装置。为了适应探测对地目标复杂背景下载体系统的抗干扰能力，要求激光测高装置具备较高的定高精度。为了满足激光测高装置的研制需求，从节约成本和缩短产品研制周期的角度出发，需要从仿真技术领域，搭建激光测高载体与目标交会虚拟试验平台，提供一种测高装置探测精度评估仿真方法。

现有的测高装置探测精度评估仿真方法利用光子探测能量的统计信息仅对激光测高装置距离探测精度进行了仿真，未考虑激光测高装置与探测目标的相对运动与相对姿态变化进行载体与目标准动态交会仿真。

发明内容

本发明的目的在于提供一种针对激光测高装置探测精度的仿真方法，其适用于激光测高装置对地目标探测识别的应用场景，以解决对地探测工作场景多样化、激光测高装置对目标形体敏感以及目标探测识别难度大的问题。

为了解决以上问题，本发明通过以下技术方案实现：

一种针对激光测高装置探测精度的仿真方法，包括：步骤S1、根据探测场景的设置，建立干扰背景几何模型。步骤S2、建立载体运动轨迹方程，根据所述载体运动轨迹方程和激光测高装置有效探测距离、偏离量、偏离方位角和攻击偏角确定载体与目标交会段载体运动全过程的运动轨迹坐标点矩阵。步骤S3、设置载体运动姿态，根据所述运动轨迹坐标点矩阵求解载体与目标交会段载体运动全过程的载体轴向方向矢量。步骤S4、根据所述载体轴向方向矢量求解激光器中的各个通道激光光束探测矢量。步骤S5、解算载体与目标交会段载体运动全过程中各时刻下的每一所述通道激光光束探测矢量与地面和目标各表面的交点，确定每一通道激光探测光斑在地面上的移动轨迹点坐标，给出每一通道激光探测距离信息和高度信息，得到仿真结果。

可选地，所述步骤S1包括：先建立典型目标几何模型，结合所述典型目标几何模型和探测场景，建立所述干扰背景几何模型。

可选地，所述步骤S2包括：根据载体运动速度V和载体运动落角λ建立所述载体运动轨迹方程；

根据激光测高装置的所述偏离量和所述偏离方位角进行计算得到偏离时刻坐标点；结合所述载体运动轨迹方程和所述偏离时刻坐标点，得到所述运动轨迹坐标点矩阵。

可选地，所述步骤S2包括：所述载体运动速度V为地理坐标系下的载体运动速度矢量，所述载体运动落角λ为载体运动速度V与水平面的夹角。

可选地，所述步骤S3包括：当载体的轴向方向与载体运动轨迹重合时，则地理坐标系下的所述载体轴向方向矢量由所述运动轨迹坐标点矩阵直接确定；当载体轴向方向与载体运动轨迹不重合时，地理坐标系下的所述载体轴向方向矢量M_m采用如下公式计算：

M_m＝[A_m←g]^-1·M_m0