[发明专利]一种基于交互式多模型的捷联导引头视线角速度估计方法

权利要求书

1.一种基于交互式多模型的捷联导引头视线角速度估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，构建交互式多模型算法的模型集：通过分析所要跟踪目标可能存在的运动模式，建立能够描述目标不同运动模式的视线角速度估计模型，并获取对应的离散时间估计模型，得到离散时间估计模型集；

步骤2，对所得到的离散时间估计模型集设置模型间的转移概率和模型的初始概率，并对离散时间估计模型集中各模型进行滤波初始化，根据不同模型状态维度进行维度对齐；

步骤3，利用上一时刻离散时间估计模型集中各模型的目标状态、协方差、模型概率和模型概率转移矩阵进行模型间的交互；

步骤4，建立导引头量测模型，利用离散时间估计模型集中的模型并行运行多个滤波器，使用容积卡尔曼滤波法处理离散时间估计模型集中模型以及导引头量测模型的强非线性问题；

步骤5，根据贝叶斯概率公式，更新模型概率，将离散时间估计模型集中各模型的状态估计与协方差矩阵进行维度对齐，融合各模型的状态估计及协方差，作为滤波结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于交互式多模型的捷联导引头视线角速度估计方法，其特征在于，所述步骤1中，构建交互式多模型算法的模型集包括：非机动目标的扩维视线角速度离散时间估计模型，即CV-SC模型，以及机动目标的三维匀转弯目标视线角速度离散时间估计模型，即3D-CT-SC模型。

3.根据权利要求2所述的一种基于交互式多模型的捷联导引头视线角速度估计方法，其特征在于，以表示k时刻的目标状态，则非机动目标的扩维视线角速度离散时间估计模型为：

式中[]^T表示矩阵转置，T为采样周期，r_k-1为k-1时刻的弹目距离，q_γ,k-1,q_λ,k-1分别为k-1时刻惯性系下视线俯仰角、视线方位角，分别k-1时刻导弹在视线系下三个坐标轴方向的加速度分量，分别为对应参数α的一阶导和二阶导，w_k-1为服从均值为零，协方差为Q的高斯白噪声。

4.根据权利要求2所述的一种基于交互式多模型的捷联导引头视线角速度估计方法，其特征在于，以为k时刻目标状态，机动目标的三维匀转弯目标视线角速度离散时间估计模型为：

M_BR计算如下：

m₁₁＝0,m₂₂＝0,m₃₃＝0

m₁₂＝-sinq_λ,k-1w_x,k-1-cosq_λ,k-1w_z,k-1

m₁₃＝-sinq_γ,k-1cosq_λ,k-1w_x,k-1+cosq_γ,k-1w_y,k-1+sinq_γ,k-1sinq_λ,k-1w_z,k-1

m₂₃＝-cosq_γ,k-1cosq_λ,k-1w_x,k-1-sinq_γ,k-1w_y,k-1+cosq_γ,k-1sinq_λ,k-1w_z,k-1

m₂₁＝-m₁₂,m₃₁＝-m₁₃,m₃₂＝-m₂₃

式中[]_i表示向量的第i个元素，分别为k-1时刻视线系下弹目相对速度、导弹速度、导弹加速度向量，w_x,k-1,w_y,k-1,w_z,k-1为k-1时刻转弯角速度分量，w_k-1为服从均值为零，协方差为Q的高斯白噪声。