[发明专利]一种运动目标的动态时序模型构建方法

说明书

本发明公开一种运动目标的动态时序模型构建方法，包括：将目标的运动场景划分为若干个运动段；利用多项式模型对每一所述运动段中目标的运动轨迹进行拟合，以获取目标在所述运动场景中的全程运动轨迹；根据目标在所述运动场景中的全程运动轨迹获取目标的空间位置和姿态，以构建目标的动态时序模型。本发明利用多项式模型对复杂运动场景各运动段中目标的运动轨迹进行拟合，以构建复杂场景下目标的动态时序模型，对于实现复杂运动状态下目标动态散射特性仿真具有重要意义。

技术领域

本发明涉及电磁散射建模领域，尤其涉及一种运动目标的动态时序模型构建方法。

背景技术

对高速运动目标与探测器动态交会过程建立电磁散射模型时，首先需要建立运动目标的动态时序模型，即运动目标在动态场景中的位置及姿态的时间序列模型。运动目标的动态时序模型是开展高速运动目标与探测器动态交会状态电磁散射特性仿真的基本输入。当前很多动态电磁散射仿真软件或工具内部集成了简单的目标动态时序模型构建方法，能够实现直线运动状态下目标动态时序模型的构建，但对于更广泛的转弯、变道等复杂曲线运动状态缺乏模拟能力。在动态回波仿真或半实物测试系统中，经常面临曲线运动状态散射特性的表征的问题，转弯等复杂运动状态下目标的动态时序模型成为制约动态电磁散射仿真的一项关键。因此，有必要对高速运动目标的动态时序模型的构建方法进行深入研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种运动目标的动态时序模型构建方法，利用多项式模型对复杂运动场景各运动段中目标的运动轨迹进行拟合，以构建复杂场景下目标的动态时序模型，对于实现复杂运动状态下目标动态散射特性仿真具有重要意义。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种运动目标的动态时序模型构建方法，包括：

将目标的运动场景划分为若干个运动段；

利用多项式模型对每一所述运动段中目标的运动轨迹进行拟合，以获取目标在所述运动场景中的全程运动轨迹；

根据目标在所述运动场景中的全程运动轨迹获取目标的空间位置和姿态，以构建目标的动态时序模型。

优选地，所述运动段的类型包括直行类和转弯类。

优选地，所述利用多项式模型对每一所述运动段中目标的运动轨迹进行拟合，以获取目标在所述运动场景中的全程运动轨迹的步骤包括：

利用五次多项式模型构建每一所述运动段中目标的位置、速度和加速度状态方程；

根据所述运动段中目标的位置、速度和加速度状态方程及目标在对应所述运动段初始时刻和终止时刻的位置、速度和加速度参数，计算对应所述运动段的五次多项式的系数，以得到所述运动段中目标的运动轨迹；

对所有所述运动段中目标的运动轨迹进行合成，以得到目标在所述运动场景中的全程运动轨迹。

优选地，目标的位置状态方程的表达式为：

其中，t为时间；x(t)、y(t)分别为场景坐标系下目标在X轴和Y轴方向上的位置状态曲线；a₀、a₁、a₂、a₃、a₄、a₅和b₀、b₁、b₂、b₃、b₄、b₅为五次多项式的系数；

目标的速度状态方程的表达式为：

其中，x′(t)、y′(t)分别为场景坐标系下目标在X轴和Y轴方向上的速度状态曲线；

目标的加速度状态方程的表达式为：