專利名稱：地球坐標系空間中三站測向交叉定位跟蹤算法的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是一種在地球坐標系空間中通過三站測向交叉對多運動目標進行定位與跟蹤的方法。
背景技術：
無源測向交叉定位與跟蹤技術由于具有抗干擾能力強、隱蔽性好等優(yōu)點而一直倍受國內(nèi)外學者和相關部門的重視。測向定位技術的應用由來已久，就是把某一區(qū)域的近似為平面，然后利用平面幾何的方法進行交叉定位計算，當目標距離不遠，活動范圍不大時這種方法簡便有效。但是隨著技術的不斷發(fā)展，各種陸?？战煌üぞ叩幕顒臃秶牟粩鄶U大， 運動速度越來越快，地球曲率的影響就變得越來越明顯，這種定位方法造成的誤差已經(jīng)開始在應用中造成嚴重問題。理論上在通過地球坐標和地心直角坐標的轉(zhuǎn)化，再加上俯仰角就可在地心直角坐標系空間內(nèi)定位目標，然后可以在轉(zhuǎn)換為地球坐標，但是在通過微波、紅外輻射得到的目標的俯仰角精度太差從而無法在直角坐標系內(nèi)進行兩站測方位角和俯仰角實現(xiàn)交叉定位。其實如果觀測站與被觀測目標都位于觀測站和觀測方位角確定的方位平面內(nèi)，只要三個觀測站與同一個被觀測目標所在的三個方位平面互相都不平行或共面，則三個方位平面就有且只有一個交點。用幾何方法計算該交點坐標即可得到目標位置。從國內(nèi)外公開的文獻中還沒有發(fā)現(xiàn)應用這種方法進行單純測向交又定位的相關研究報導。

發(fā)明內(nèi)容
假設地球上三個觀測站\((^，λΑ，hA)或(xA，yA，zA)(分別是大地坐標系和空間地心直角坐標系中的坐標)、&(ΦΒ，λΒ, hB)或(xB，yB, zB)、Sc((tc，Ac, hc)或(xc，yc, zc), 一個目標T1, T1分別在SA、&*&本地東北天直角坐標系中的方位角為αΑ1> αΒ1和α經(jīng)過點Sa的子午線方程為
權利要求
1.本發(fā)明給出了在地球坐標系空間中利用三個觀測站單純測向進行交叉定位跟蹤的算法思想和公式推導過程。設計了兩種算法流程集中式交叉定位跟蹤的算法流程和分布式交叉定位跟蹤的算法流程。
2.算法思想的總體技術特征和公式推導過程定位計算三個觀測站本身的坐標，通過測向分別得到目標的相對三個觀測站的方位， 確定觀測站和目標所在的方位平面，針對同一個目標的三個不同的方位平面會相交于一點，該交點坐標即目標位置。
3.集中式交叉定位跟蹤的算法流程的技術特征①測出地球坐標系統(tǒng)間中三個觀測站的位置；②這三個觀測站分別測得目標的相對方向；③這三個觀測站的位置及其測得目標的相對方向以網(wǎng)絡報文形式實時匯集到集中器；④分別以各觀測站的位置及其測得目標的方向計算各觀測點和目標所在的方位平⑤針對同一個目標的三個方位平面的交點坐標即目標位置。
4.分布式交叉定位跟蹤的算法流程的技術特征①測出地球坐標系統(tǒng)間中三個觀測站的位置；②這三個觀測站分別測得目標的相對方向；③各自觀測站根據(jù)自己的位置及其測得目標的方向計算該點和目標所在的方位平④經(jīng)過各觀測站和目標的方位面參數(shù)以網(wǎng)絡報文形式實時匯集到集中器；⑤針對同一個目標的三個方位平面的交點坐標即目標位置。
全文摘要
本發(fā)明設計了在地球坐標系空間中利用三個觀測站的進行純方位測量交叉定位跟蹤的算法流程。本發(fā)明能夠在地球坐標系空間中利用三個觀測站對多個運動目標進行純測向交叉定位與跟蹤，能夠解決傳統(tǒng)方法適應能區(qū)域范圍小、定位跟蹤精度低以及計算量太大的問題。本發(fā)明主要技術要點(一)算法思想是，定位計算三個觀測站本身的坐標，通過測向分別得到目標的相對三個觀測站的方位，確定觀測站和目標所在的方位平面，針對同一個目標的三個不同的方位平面會相交于一點，該交點坐標即目標位置；(二)給出了算法公式推導過程；(三)基于算法思想和公式給出了集中式交叉定位跟蹤的算法流程和分布式交叉定位跟蹤的算法流程。本發(fā)明提出的方法適合對多運動目標進行快速、準確地定位和跟蹤，在軍用和民用方面都具有重要的應用價值。
文檔編號G01C21/20GK102589549SQ20111046169
公開日2012年7月18日 申請日期2011年12月22日 優(yōu)先權日2011年12月22日
發(fā)明者何友, 關欣, 周正, 衣曉 申請人:中國人民解放軍海軍航空工程學院