[发明专利]运载火箭多源多类测量数据时间零点高精度对齐方法

权利要求书

1.一种运载火箭多源多类测量数据时间零点高精度对齐方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：惯性导航弹道转换成发射系弹道；

步骤二：发射系弹道转换成测速雷达测量系弹道；

步骤三：利用测速雷达测量系弹道，计算惯性导航弹道转换数据；

步骤四：估算与惯性导航弹道转换数据相对时间一致的速率测元数据；

步骤五：利用相对时间一致的惯性导航弹道转换数据和速率测元数据，建立时间零点偏差修正模型；

步骤六：基于修正模型估算时间零点偏差；

步骤七：基于时间零点偏差估值计算外测数据时间零点的修正初值；

步骤八：基于外测数据时间零点的修正初值改进估算时间零点偏差；

步骤九：基于改进的时间零点偏差估值对外测数据时间零点进行迭代校准并估算其精度。

2.如权利要求1所述的运载火箭多源多类测量数据时间零点高精度对齐方法，其特征在于，所述步骤一进一步包括：

按照(1)式将运载火箭的惯性导航弹道转换成发射系弹道

式中，T_FG是惯性导航系到发射系的方向转换矩阵，具体计算式为：

其中，A₀表示运载火箭的发射方位角，B₀表示运载火箭的发射点地理纬度，ω_e表示地球自转角速率，t表示运载火箭相对于T₀^*的飞行时间；

表示运载火箭的发射点在发射系上的地心矢量，φ_o＝tan^-1[(1-e²)tanB_o]表示发射点的地心纬度，μ_o＝B_o-φ_o表示发射点的地理纬度与地心纬度之差；

表示t时刻运载火箭惯性导航弹道的地心矢量；

表示t时刻运载火箭惯性导航弹道相对于发射系的速度，[ω_ex,ω_ey,ω_ez]^T为地球自转方向在惯性导航坐标系上的分量。

3.如权利要求2所述的运载火箭多源多类测量数据时间零点高精度对齐方法，其特征在于，所述步骤二进一步包括：

根据步骤一得到的运载火箭发射系弹道按照(2)式计算运载火箭在测速雷达测量系中的弹道

式中，T_MF为发射系到测速雷达测量系的方向转换矩阵，具体计算式为：

式中，A_o、B_o、L_o分别表示运载火箭的发射点方位角、发射点地理纬度与发射点地理经度，分别表示测速雷达的地理纬度与地理经度；

表示运载火箭发射点在测速雷达测量系上的地心矢量，表示测速雷达的地心纬度，表示测速雷达的地理纬度与地心纬度之差，表示测速雷达的大地高程；

表示运载火箭发射点在发射系上的地心矢量,φ₀＝tan^-1[(1-e²)tanB₀]表示发射点的地心纬度，μ₀＝B₀-φ₀表示发射点的地理纬度与地心纬度之差，H₀表示发射点的大地高程。

4.如权利要求3所述的运载火箭多源多类测量数据时间零点高精度对齐方法，其特征在于，所述步骤三进一步包括：

利用运载火箭在测速雷达测量系中的弹道按照(3)式计算测速雷达的测速主站的斜距变化率以及测速主站与测速副站的斜距之和变化率

式中，

结合步骤一、步骤二和步骤三可知，利用(1)式、(2)式与(3)式，可以将惯性导航弹道数据X_t，转换成测速雷达的速率数据为了与测速雷达直接测量的速率测元数据相区别，将前者称为惯性导航弹道转换数据。