RUV坐标系下再入段弹道目标跟踪研究

《RUV坐标系下再入段弹道目标跟踪研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、2011年第2期导弹与航天运载技术No．22011总第312期MISSILESANDSPACEVEmCLESSumNo．312文章编号：1004—7182(2011)02-0052-∞RUV坐标系下再入段弹道目标跟踪研究赵艳丽(中国人民解放军63880部队，洛阳，471003)摘要：研究Ruv坐标系下的再入段弹道目标跟踪算法，该算法利用Ruv坐标系下量测线性的优点，可提高目标跟踪精度。针时再入弹道目标，以东北天坐标系下目标运动加速度为基础，通过坐标转换，推导雷达阵面坐标系下的运动加速度；在此基础上通过二次求导及坐标转换推导Ruv坐标系下的运动加速度，给出Ruv坐标系下独立的状态方程

2、和量测方程，并对采用扩展卡尔曼滤波所需要的关键函数给出显式表达．蒙塔卡罗仿真不同情况下的Ruv坐标系下的再入弹道目标跟踪，仿真结果表明，在Ruv坐标系下的跟踪较混合坐标系下的跟踪，其精度有大幅提高。关键词：弹道目标跟踪；Ruv坐标系；混合坐标系；状态方程中图分类号：V448文献标识码：AResearchonReentryBallisticTargetTrackinginRUVCoordinateZhaoYanli(PLAUIIit63880，Luoy柚g，471003)Abstract：An“gorithmfortracl【ingreentryballistictargetinRU

3、Vcoordinatesisstudied，whichtaJ(esadVantageofmeasurementlinearityoftllecoordinatestoenhancethetargettracking∞cur∽y．Basedontheaccelerationof托entryballistictargetinNBUcoordinates，theaccelerationinmdar姗ysurfacecoordinatesisderivedf幻mcoordinateconversion．Therefore，theaccelerationinRUVcoormnatesisde

4、riVedfromsecondaryderiVationandcoordinateconverSion．Stateequation粕dmeasurementequationwithindependenceinRUVcoordinatesarepresented’粕dtlleexplicitexpressionforkeyfunctionsacquiredinextendedKalm粕filteringisproVided．Monte—C缸losimulatesthereentryballistictarget妇cl【inginvariousconditions，andttleres

5、ultsindicatetllattfac】(ingaccuracyinRUVcoordinatesismuchhighermanthatintllemixedcoordinates．KeyWords：Ballisticta唱et仃acking；RUVcoordinate．Mixedcoordinate；Stateequations0引言再入段弹道目标跟踪是精确预报弹道落点和准确进行导弹拦截的基础，精确的跟踪再入弹道目标具有重要意义。一方面，再入段弹道目标其运动模型具有较强的非线性，其状态方程在笛卡尔坐标系下描述比较方便；另一方面，雷达量测值是在传感器坐标系下描述的，即雷达站球坐标

6、或雷达阵面RuV坐标系掣11。目前，关于弹道目标跟踪的参考文献中，在笛卡尔坐标系下描述目标状态方程、在传感器坐标系下描述量测方程，即在混合坐标系下进行跟踪最为普遍【2~5】。应用扩展卡尔曼(EKF)滤波时，在混合坐标系下进行再入弹道目标跟踪，会引入状态方程和量测方程两种线性化误差。若能直接在传感器坐标系下描述再入弹道目标的状态方程，这样因其量测模型是线性的，在进行EKF滤波时就只存在状态方程线性化带来的一种误差。对于导弹防御系统中的相控阵雷达，其工作方式为扫描加跟踪，量测通常在传感器坐标系—_RUV坐标系下表示【l～。出于导弹跟踪问题的特殊性和敏感性，国外发表的文献中，对各个坐标系

7、下的目标状态方程通常不予详细推导和显式表达。文献【2】比较了4种中段弹道目标跟踪算法，其中简要提到RUV坐标系下的跟踪，文献【3】研究了自适应模型结构、可跟踪弹道中段和再入段的扩展卡尔曼滤波算法，其平面相控阵雷达的量测是在RUV坐标系下表示。文献【2】，【3】收稿日期：20lO埘．20基金项目：中国博士后科学基金面上资助(20080441299)，中国博士后科学基金特别资助(200902672)作者简介：赵艳丽(1977．)，女．博士．研究方向为电子信息系统建模与仿真