基于蒙特卡洛法的探测传感器基准误差仿真

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1、基于蒙特卡洛法的探测传感器基准误差仿真侯玉宏（中国飞行试验研究院，陕西西安710089）摘要：在简要介绍探测传感器发展趋势基础上，分析了目前探测传感器精度评估和基准获取方法，并探讨该基准获取方法的原理误差，提出利用蒙特卡洛方法对探测传感器基准误差进行分析的方法，并利用该方法对探测传感器的精度水平、影响因素、坐标不重合等情况进行了仿真分析。仿真结果为探测传感器精度评估方法提供了理论依据，对未来探测传感器基准获取技术的改进具有指导意义。.jyqk，频率为/n，则对于任意的ε>0有：蒙特卡罗法从同一母体中抽出简单子样来做抽样试验，由上述两个定理可知，当n足够

2、大时，前式以概率1收敛于μ；频率mn以概率收敛于P（A）。因此从理论上讲，这种方法的应用限制几乎没有。2.2蒙特卡洛方法仿真思想及其步用蒙特卡洛仿真方法求解问题时，应建立一个概率模型，使待解问题与此概率模型相联系，然后通过随机试验求得某些统计特征值作为待解问题的近似解。当所求解的问题是某个事件出现的概率时，可以通过抽样试验的方法得到这种事件出现的概率，把它作为问题的近似解，这就是蒙特卡罗仿真方法的基本思想。在进行蒙特卡罗仿真分析时，仿真步骤可分为构造概率模型、实现已知概率分布抽样、建立各种统计量的估计，具体为：（1）构造概率模型：即根据所要研究的数学物理问题

3、提取出一个随机性质的概率模型；（2）实现已知概率分布的抽样：即对这个概率模型中的随机变量进行抽样，得到该随机变量的一个试验样本，探测传感器基准数据误差与多种因素有关，包括参数的真值和其相应的误差；（3）建立各种统计量的估计：即对抽样数据进行统计分析，得出需要求解的问题的近似解，作为原数学物理问题的解。2.3基于蒙特卡洛法的探测传感器基准仿真模型构建根据蒙特卡洛法的基本原理，其数学模型可表示为：ΔY=F(x1+Δx1,x2+Δx2,……,xn+Δxn)-F(x1,x2,……xn)（3）式中：xi为坐标转换过程中各参数的测量值；Δx为其测量误差；F为探测传感器基

4、准获取过程。若将探测传感器基准计算过程表示为：[α,λ,R,V,VE,VN,VU]=P(X)（4）则可由式（3）和式（4）得到基准误差模型为[2-5]：[Δα,Δλ,ΔR,ΔV,ΔVE,ΔVN,ΔVU]=P(X+ΔX)-P(X)（5）式中：P表示探测传感器基准获取坐标转换过程；X表示探测传感器基准获取转换过程中用到的参数，包括：（B0，L0，h0）：目标点的大地坐标（纬度，经度，大地高）；（B1，L1，h1）：载机的大地坐标（纬度，经度，大地高）；（ya），各参数精度水平可按表1，表2，统计不同距离情况下基准输出精度结果。从统计结果看，在该假设条件下对基准输

5、出的标准差影响不大，主要影响基准输出的系统误差，在远距条件下坐标不重合情况对精度影响可忽略，而当距离小于5km后，俯仰和方位的系统误差将迅速增大，以致不可忽略，需对探测传感器输出数据进行修正后才可用于探测传感器的性能评价，基准输出俯仰和方位系统误差随距离变化曲线如图13，图14所示。4结语利用蒙特卡洛方法分析了当前探测传感器基准输出的精度水平，分析了影响探测传感器基准输出精度的因素及不同因素对探测传感器基准输出数据精度的影响，以及当计算坐标系与实际机体坐标系存在差异情况下对探测传感器基准输出精度的影响，为当前探测传感器精度评估及后续如何提高探测传感器基准精度

6、提供了理论依据，另外，提供了一种利用数学模型对试飞结果进行预测、仿真模拟的研究思路，对于未来数字化试飞技术的发展具有一定的参考意义。简介：侯玉宏（1973—），男，陕西韩城人，高级工程师，研究所副所长。主要从事综合航空电子试飞工作，研究方向为机载数据融合试飞、飞机综合作战效能试飞、体系作战能力试飞。.jyqkethod[J].OpticalEngineering，2005，44（2）：023001.[6]魏强，李雨.机载任务电子系统总体布局优化设计[J].现代电子技术，2014，37（21）：124-126.