光电侦察平台目标定位方法研究

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1、-04-II嚣糖图j目标F·Jsch定位原理图ematiediagramoftargetp。sm0ning10电光与控制第21卷图中：O／为光轴相对侦察平台的方位角；JB为光轴则日杯息日习1豆首为——_+相对光电侦察平台的高低角；ID户l为激光测量距离，jf：L在侦察平台对目标实施跟踪后，通过激光测距式中：=得到的距离IDpI和角编码器给出的精确角度信号[霎]为目标P在地理系中的投影；：和就可以获得在侦察平台坐标系(系)中的三维坐标。设0P为DP在侦察平台坐标系的投影，则rLsinOLsin][霎]为飞机位置在地理系的投影；为在侦

2、察平OP=lLLcossin卢J(1)Lc。s8Jr—COSqocosT—sinsinysin0COS0sinCOSysinq~sin0一COS~vsiny]clc0sysin一cos~vsinysin0COSq~cos0sinq~sin+cosq~cosysin0f(3)l。Osivsin0一cosvcos0j式中：为航向角；0为俯仰角；7为横滚角。C为侦察平台坐标系到机体系的方向余弦矩阵。r1—8z6，]cI6I(4)L一61式中，6，6，8z为侦察平台坐标系和机体坐标系之间的小误差角。综合以上分析可知，在已知飞机的位置和姿态

3、角、侦察平台的方位角和高低角以及激光测量距离的情况图3飞行轨迹B下，可求取目标的坐标。Fig．3FlighttrajectoryB2目标定位结果分析飞机近似定高飞行，飞行高度约7000m(具体参数见表1)，分别对位置坐标已精确标定的目标点A、B进行多次定位。为使图形表达更为直观，在此采用地球直角坐标系(e)。图2、图3分别为对目标点A、B定位时飞机飞行250～200一l50—100—50050l0O15O200X／m轨迹以及目标A、B正上方7000m处的对应点A、B在e系XOY面的投影；图4、图5为相应的目标定位误差图4目标4定位

4、误差在e系XOY面的投影。Fig．4PositioningerroroftargetA×10}

5、．．¨一—■■L●L．?■／：／，、＼／。／05O100X／mX／m×106图2飞行轨迹A图5目标B定位误差Fig．2FlighttrajectoryAFig．5PositioningelToroftargetB第2期杨松普等：光电侦察平台目标定位方法研究通过对比图2和图4、图3和图5可知，飞机飞行利用目标点、B的定位数据进行估计，估计结果轨迹与相应的定位结果具有很强的相关性，它们均在如表1所示。目标点的同侧，且形状和位置上具有高度一致

6、性。由表1估计结果Table1Estimationresults此可以推知，目标定位系统存在常值误差。3定位误差来源与系统误差估计3．1误差来源定性分析由式(2)可知，误差来源主要包括以下几个方面：1)的误差，为飞机的绝对定位误差；2)C的误差，为4试验验证惯导系统姿态角、、7的误差；3)的误差，为侦察平台与飞机之间的安装误差角6、6、8：的误差；4)OP飞机近似定高飞行，对目标c、D进行4次定位实验，实验参数如表2所示。的误差，为侦察平台方位角和高低角

7、B的测角误差表2目标C、D实验参数和激光测距误差。Table2Experim

8、entparametersoftargetCandD在实际情况下，飞机的绝对定位误差可以认为是白噪声，激光测距误差为几米，相比几千米的测量距离可以忽略不计。设，，，，占，z，OL，卢的常值误差分别为△，A0，AT，AS，AS，AS：，△，△。由式(2)可知，△，A0，A7，AS，AS，AS：对最终目标定位误差的影响与，0，利用表1第1、2组的△、△分别对实验2、3进行T，6，6，6，L，，／3有关。若对△，A0，AT，AS，AS，修正，第3组的As、对实验l、4进行修正。取所有：进行估计，则估计结果只能应用于，0，7，8，8，定位

9、结果与目标距离的均值为精度考核标准，则修正，，，卢的值相同或相近的场合，泛化能力很差。前后的定位误差如表3所示。同样由式(2)可知，c和c为方向余弦矩阵，因表3目标定位误差Table3Targetpositioningerror此，△，△卢对最终目标定位误差的影响与，0，y，，6，占无关，而仅与L，，有关。又因Ido1=L、／／(△)sin+(△)cos(5)而主要受飞机飞行高度和的影响，因此可以认为△和对最终目标定位的影响仅与飞机飞行高度和有关。若对△，△p进行估计，则估计结果可以应用实验结果表明，修正后，目标定位精度有了较大幅

10、于飞机飞行高度以及相同或相近的情形，具有较强度提高。的泛化能力。本文限于条件，并未对／3