[发明专利]一种基于回波多普勒信息修正测角误差的目标定位方法

说明书

本发明公开了一种基于回波多普勒信息修正测角误差的目标定位方法，本方法首先构建基于回波多普勒信息修正测角误差的目标定位系统，所构建的系统包括：数据获取模块和目标定位模块，通过数据获取模块获取目标多普勒频率和惯导测量信息，目标定位模块解算目标位置。本发明方法能够在含有误差的目标测角结果基础上，依靠回波多普勒信息和惯性测量信息准确解算目标位置，为导弹精确打击提供了指导。

技术领域

本发明涉及一种修正测角误差的目标定位方法，特别是一种基于回波多普勒信息修正测角误差的目标定位方法。

背景技术

导弹飞行航程远、速度高，还需要在大气层中做大攻角变轨机动飞行，气动加热时间长，热载荷十分恶劣，使得天线罩易发生烧蚀，对入射电磁波折射，影响天线的测角功能，而传统的单脉冲测角定位方法利用天线接收到的回波信号幅度值做角度测量，其物理基础是电波在均匀介质中传播的直线性和雷达天线的方向性，传统方法在天线罩发生烧蚀引入电磁波折射时无法正常测角，因此需要寻求修正天线罩测角误差，对目标精确定位的方法。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于回波多普勒信息修正测角误差的目标定位方法，解决现有方法在天线罩发生烧蚀引入电磁波折射时无法正常测角的问题。

一种基于回波多普勒信息修正测角误差的目标定位方法的具体步骤为：

第一步、构建基于回波多普勒信息修正测角误差的目标定位系统；

基于回波多普勒信息修正测角误差的目标定位系统，包括：数据获取模块和目标定位模块。

数据获取模块的功能为：获取目标多普勒频率和惯导测量信息；

目标定位模块的功能为：解算目标位置。

第二步、数据获取模块获取目标多普勒频率和惯导测量信息；

数据获取模块通过雷达导引头提取由于天线罩折射获得的带偏差的目标测角结果，包括：方位角α、俯仰角β及多普勒频率f_d，通过惯性测量元件测量获取当前时刻的雷达导引头的位置(x_m y_m z_m)、弹体速度矢量弹目距离R、弹体的俯仰角偏航角ψ和滚转角γ信息。

第三步、目标定位模块解算目标位置；

目标定位模块获取弹目连线矢量与弹体速度矢量夹角余弦：

其中，λ代表发射脉冲的波长，为弹体速度矢量。

从而得到方程:

目标定位模块解算搜索坐标系下弹轴矢量设弹轴矢量定义矩阵

则弹轴矢量在搜索系下表示为：

目标定位模块解算搜索系下目标视线角度测量矢量设R_y为满足右手法则绕y轴旋转坐标转换矩阵，R_z为满足右手法则绕z轴旋转坐标转换矩阵，则在搜索系下目标视线角度测量矢量表示为：

其中

目标定位模块获取由弹轴矢量与目标视线角度测量矢量确定的平面的法向量

由于弹轴矢量目标视线角度测量矢量和真实弹目矢量共面，即弹目连线矢量与法向量垂直，则有方程：

目标定位模块由惯导测量得到的弹目距离R得方程：