[发明专利]基于落球定位信息的大气参数测量方法和设备

权利要求书

1.一种基于落球定位信息的大气参数测量方法，所述方法包括：

基于落球的抛球点高度和抛球点速度，获得落球从抛球点被抛出的模拟飞行轨迹；

基于落球的模拟飞行轨迹确定落球在不同高度处的第一阻力加速度；

根据落球的实测飞行轨迹建立落球的高度观测仿真数据，并通过平滑滤波基于建立的落球的高度观测仿真数据确定落球在不同高度处的第二阻力加速度；

根据第一阻力加速度与第二阻力加速度的比较结果确定与不同高度对应的平滑滤波的最优窗口宽度；

以确定的与不同高度对应的最优窗口宽度对落球的实测飞行轨迹进行平滑滤波，并基于平滑滤波后的实测飞行轨迹确定落球在不同高度处的速度和第三阻力加速度；

利用确定的落球在不同高度处的速度和第三阻力加速度确定在不同高度处的大气参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，根据落球的实测飞行轨迹建立落球的高度观测仿真数据的步骤包括：

通过位置探测器检测落球的实测飞行轨迹；

确定位置探测器的检测误差；

基于检测的落球的实测飞行轨迹和确定的位置探测器的检测误差建立落球的高度观测仿真数据。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，确定的位置探测器的检测误差包括在位置探测器的预定误差范围内的多个检测误差，基于检测的落球的实测飞行轨迹和确定的位置探测器的检测误差建立落球的高度观测仿真数据的步骤包括：

通过将所述多个检测误差分别与落球的实测飞行轨迹作和，获得落球的多组高度观测仿真数据，

其中，利用以下方式通过平滑滤波基于建立的落球的高度观测仿真数据确定落球在不同高度处中的任一高度处的第二阻力加速度：

对落球的所述多组高度观测仿真数据进行平滑滤波，并使用平滑滤波后的所述多组高度观测仿真数据确定落球在所述任一高度处与所述多组高度观测仿真数据分别对应的阻力加速度；

将与所述多组高度观测仿真数据分别对应的阻力加速度的平均值作为落球在所述任一高度处的第二阻力加速度。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述位置探测器被布置在落球上。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，通过以下方式来根据第一阻力加速度与第二阻力加速度的比较结果确定与不同高度中的任一高度对应的平滑滤波的最优窗口宽度：

通过调整平滑滤波的窗口宽度对落球的高度观测仿真数据进行平滑滤波，基于平滑滤波后的落球的高度观测仿真数据获得相应的落球在所述任一高度处的第二阻力加速度，找到使得第一阻力加速度与第二阻力加速度的差值最小的窗口宽度，将所述窗口宽度确定为与所述任一高度对应的平滑滤波的最优窗口宽度。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述大气参数包括以下项中的至少一项：大气密度、大气风场、大气温度、气压。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，利用确定的落球在不同高度处的速度和第三阻力加速度确定在不同高度处的大气参数的步骤包括：

利用落球在不同高度处的速度和第三阻力加速度确定在不同高度处的大气风场，并将确定的在不同高度处的大气风场作为实际大气风场；

基于落球在不同高度处的速度、第三阻力加速度、实际大气风场确定在不同高度处的大气密度。

8.根据权利要求6所述的方法，其中，利用确定的落球在不同高度处的速度和第三阻力加速度确定在不同高度处的大气参数的步骤包括：

利用落球在不同高度处的速度和第三阻力加速度确定在不同高度处的大气密度，利用确定的大气密度，通过大气静力学方程和理想气体状态方程确定大气温度和气压。