1.一種低空慢速小目標(biāo)立體飛行角度的復(fù)合探測方法,其特征在于,所述方法包括:
S1、在目標(biāo)的飛行區(qū)域下方布設(shè)N個探測單元,所述N個探測單元按照預(yù)設(shè)的分布策略設(shè)置在相互垂直的第一、二平面內(nèi);其中,每個探測單元由聲音傳感器、無線電多普勒傳感器復(fù)合而成;N為大于等于4的整數(shù),且任一平面內(nèi)的探測單元的個數(shù)大于等于3;
S2、對于每個探測單元,記錄所述目標(biāo)距離聲音傳感器的最近點時刻ti、以及所述目標(biāo)距離無線電多普勒傳感器的最近點時刻t′i,i=1,2,…N;
S3、根據(jù)第一平面的聲音傳感器探測的ti計算目標(biāo)在第一平面的航向角α的第一估計值α1,根據(jù)第一平面的無線電多普勒傳感器探測的t′i計算α的第二估計值α2;根據(jù)α1、α2計算α;
S4、根據(jù)第二平面的聲音傳感器探測的ti計算目標(biāo)在第二平面的航向角β的第一估計值β1,根據(jù)t′i計算β的第二估計值β2;根據(jù)β1、β2計算β;
其中,所述目標(biāo)做勻速直線飛行。
2.如權(quán)利要求1所述的方法,其中,在步驟S1中,N=6,所述預(yù)設(shè)的分布策略具體為:
在第一平面內(nèi)設(shè)置四個探測單元,分別是依次排列在正方形四個頂點上的第一至第四探測單元;在第二平面內(nèi)設(shè)置四個探測單元,分別是依次排列在正方形四個頂點上的第三至第六探測單元;
其中,第三、四探測單元位于第一平面與第二平面的交線上。
3.如權(quán)利要求2所述的方法,其中,在步驟S3之前,所述方法還包括:
在第一平面上,以第三探測單元指向第二探測單元的方向為x軸正向,以第三探測單元指向第四探測單元的方向為y軸正向,構(gòu)建xoy坐標(biāo)系,以目標(biāo)運動軌跡在第一平面的投影與x軸的夾角為航向角α。
4.如權(quán)利要求3所述的方法,其中,在步驟S4之前,所述方法還包括:
在第二平面上,以第三探測單元指向第四探測單元的方向為y軸正向,以第三探測單元指向第六探測單元的方向為z軸正向,構(gòu)建yoz坐標(biāo)系,以目標(biāo)運動軌跡在第二平面的投影與z軸的夾角為航向角β。
5.如權(quán)利要求4所述的方法,其中,在步驟S3中,根據(jù)公式3計算α1;
式中,t1為目標(biāo)距離第一聲音傳感器的最近點時刻,t2為目標(biāo)距離第二聲音傳感器的最近點時刻,t3為目標(biāo)距離第三聲音傳感器的最近點時刻,t4為目標(biāo)距離第四聲音傳感器的最近點時刻;
以及,根據(jù)公式4計算α2;
式中,t′1為目標(biāo)距離第一無線電多普勒傳感器的最近點時刻,t'2為目標(biāo)距離第二無線電多普勒傳感器的最近點時刻,t′3為目標(biāo)距離第三無線電多普勒傳感器的最近點時刻,t′4為目標(biāo)距離第四無線電多普勒傳感器的最近點時刻。
6.如權(quán)利要求5所述的方法,其中,在步驟S4中,根據(jù)公式5計算β1,
式中,t5為目標(biāo)距離第五聲音傳感器的最近點時刻,t6為目標(biāo)距離第六聲音傳感器的最近點時刻;
以及,根據(jù)公式6計算β2;
式中,t′5為目標(biāo)距離第五無線電多普勒傳感器的最近點時刻,t′6為目標(biāo)距離第六無線電多普勒傳感器的最近點時刻。
7.一種低空慢速小目標(biāo)立體飛行角度的復(fù)合探測系統(tǒng),其特征在于,所述系統(tǒng)包括:探測模塊、航向角計算模塊;
所述探測模塊由N個探測單元構(gòu)成,所述N個探測單元按照預(yù)設(shè)的分布策略設(shè)置在相互垂直的第一、二平面內(nèi);其中,每個探測單元由聲音傳感器、無線電多普勒傳感器復(fù)合而成,N為大于等于4的整數(shù),且任一平面內(nèi)探測單元的個數(shù)大于等于3;
所述探測模塊用于探測目標(biāo)距離聲音傳感器的最近點時刻ti、以及目標(biāo)距離無線電多普勒傳感器的最近點時刻t′i,i=1,2,…N;
所述航向角計算模塊用于根據(jù)第一平面的聲音傳感器探測的ti計算目標(biāo)在第一平面的航向角α的第一估計值α1,根據(jù)第一平面的無線電多普勒傳感器探測的t′i計算α的第二估計值α2,根據(jù)α1、α2計算α;
所述航向角計算模塊還用于根據(jù)第二平面的聲音傳感器探測的ti計算目標(biāo)在第二平面的航向角β的第一估計值β1,根據(jù)t′i計算β的第二估計值β2,根據(jù)β1、β2計算β;
其中,所述目標(biāo)做勻速直線飛行。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng),其中,所述探測模塊由6個探測單元構(gòu)成,所述預(yù)設(shè)的分布策略為:在第一平面設(shè)置四個探測單元,分別是依次排列在正方形四個頂點上的第一至第四探測單元;在第二平面設(shè)置四個探測單元,分別是依次排列在正方形四個頂點上的第三至第六探測單元;其中,第三、四探測單元位于第一平面與第二平面的交線上。
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng),其中,所述航向角計算模塊根據(jù)公式9計算α1;
式中,t1為目標(biāo)距離第一聲音傳感器的最近點時刻,t2為目標(biāo)距離第二聲音傳感器的最近點時刻,t3為目標(biāo)距離第三聲音傳感器的最近點時刻,t4為目標(biāo)距離第四聲音傳感器的最近點時刻;
以及,根據(jù)公式10計算α2;
式中,t′1為目標(biāo)距離第一無線電多普勒傳感器的最近點時刻,t'2為目標(biāo)距離第二無線電多普勒傳感器的最近點時刻,t′3為目標(biāo)距離第三無線電多普勒傳感器的最近點時刻,t′4為目標(biāo)距離第四無線電多普勒傳感器的最近點時刻。
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng),其中,所述航向角計算模塊根據(jù)公式11計算β1;
式中,t5為目標(biāo)距離第五聲音傳感器的最近點時刻,t6為目標(biāo)距離第六聲音傳感器的最近點時刻;
以及,根據(jù)公式12計算β2;
式中,t′5為目標(biāo)距離第五無線電多普勒傳感器的最近點時刻,t′6為目標(biāo)距離第六無線電多普勒傳感器的最近點時刻。