[发明专利]一种基于固定目标与非合作目标的雷达系统偏差估计方法

摘要

本发明公开了一种基于固定目标与非合作目标的雷达系统偏差估计方法，包括以下步骤：1.建立单雷达基于固定目标的量测方程，通过选择不同采样间隔，来估计单雷达的系统偏差。2.建立双雷达基于非合作目标的量测方程，通过两雷达在同一时刻对目标量测相等的思路建立方程可估计出两雷达的系统偏差。3.当固定目标和非合作目标同时存在时，将基于固定目标估计出的单雷达结果作为初值放入到非合作估计中，实现固定目标和非合作目标的联合配准。4.理论分析这种联和融合后的算法性能优于单独使用固定目标和单独使用非合作目标得到的结果。本发明与现有的雷达系统偏差估计技术相比，在融合后系统偏差估计精度优于任意单个信息源的估计精度。

主权项

1.一种基于固定目标与非合作目标的雷达系统偏差估计方法，其特征在于，包括以下步骤：1.1 建立单雷达基于未知固定目标的系统偏差量测方程对于固定目标而言，采用在不含偏差情况下雷达对目标的量测时刻相等来建立模型，将雷达置于机载平台上，使得二者笛卡尔系坐标系重合，选取ECEF坐标系为公共坐标系，得到：式中：X_ture代表固定目标的真实位置，X_s,i,X_s,j分别为i,j时刻平台在ECEF坐标系下的坐标，R_t,i,R_t,j分别为i,j时刻雷达东北天坐标系到ECEF坐标系的转换矩阵，R_l,i,R_l,j分别为i,j时刻机载平台笛卡尔坐标系到东北天坐标系的转换矩阵，X_p,i,X_p,j分别为i,j时刻机载平台笛卡尔坐标系下雷达对目标的量测，r_i,θ_i,分别是雷达i时刻距离,方位角,高低角的量测值，Δr_i,Δθ_i,分别是雷达i时刻距离、方位角、高低角的系统偏差；1.2 建立双雷达基于非合作目标的系统偏差量测方程对于非合作目标而言，至少采用两个以上雷达才能估计出系统偏差，因此采用两雷达在不含偏差的情况下在同一时刻对目标的量测相等来建立模型，得到：式中：X_s,A为雷达A在ECEF坐标系下的坐标，X_s,B为雷达B在ECEF坐标系下的坐标，R_t,A为雷达A东北天坐标系到ECEF坐标系的转换矩阵，R_t,B为雷达B东北天坐标系到ECEF坐标系的转换矩阵，R_l,A为机载平台A笛卡尔坐标系到东北天坐标系的转换矩阵，R_l,B为机载平台B笛卡尔坐标系到东北天坐标系的转换矩阵,X_p,A为机载平台A笛卡尔坐标系下雷达对目标的量测，X_p,B为机载平台B笛卡尔坐标系下雷达对目标的量测,r_A,θ_A,r_B,θ_B,分别是雷达A,雷达B距离,方位角,高低角的量测值，Δr_A,Δθ_A,Δr_B,Δθ_B,分别是雷达A,雷达B距离,方位角,高低角的系统偏差；1.3 实现基于固定目标与非合作目标的联合配准对于单雷达固定目标而言，通过调节采样时间间隔得到单雷达相对精确的系统偏差估计结果，然后将此结果作为非合作估计中单雷达的初值，得到的协方差阵作为非合作估计方差中的初值，从而进行双雷达非合作配准，得到最终双雷达的偏差估计结果；1.4 对于联合配准的算法性能分析通过数学方式来对这种联合配准算法进行性能分析，并且将于单纯使用固定目标以及单纯使用非合作目标的结果更好。