一种关于目标与安全管道相对位置估算方法.pdf

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1、2014正海军航空工程学院学报2014第29卷第4期JournalofNavalAeronauticalandAstronauticalUniversity、b1．29NO．4文章编号：1673—1522(2014)04—0306—05DOI：1O．76820．issn．1673—1522．2014．04．002一种关于目标与安全管道相对位置估算方法孙艳英(92941部队，辽宁葫芦岛125000)摘要：针对靶场试验安全控制中目标与安全管道位置估算的实际需求，结合靶场实时数据处理要求，提出了利用滑动窗口技术，动态载人理

2、论弹道数据，并采用折半查找和KNN查询相结合的思想实现了目标与理论弹道最近邻点查询，完成了飞行目标与理论规划航迹间的位置等参数偏差查询。利用区间估计原理，给出了目标与安全管道相对位置估算方法，解决了传统试验中无法对目标与管道边界的接近程度进行量化的问题。关键词：靶场；安全管道；区间估计；k最近邻查询中图分类号：V557．1；TP311文献标志码：A安全控制是靶场测控系统的主要使命之一。靶数据流k最近邻(k。NearestNeighbor，l)查询，场试验航区周围的重要保护目标逐年增多，为保障试是连续查找尼个距离查询点

3、最近的对象，并按从小到验任务的安全顺利，要对飞行中的目标安全控制。安大的顺序排列，即为查询点的个最近邻域～I。全管道是限制目标飞行的有效区域，在该区域内考核1_2目标对象目标的飞行性能，若目标超出该管道区域必须及时对目标对象可看作是欧式空间的一个点，其移动位其控制，以保障航区设施的安全。在靶场进行的飞行置点可表示为：试验中，安控指挥员根据目标与安全管道的位置关系、中心机提供的安全管道告警提示和目标遥测安控：。数判结果进行综合判断并完成对目标的安全控制。式中：t。为目标飞行时间；⋯

4、Y，z．)为目标对象在t时在试验任务中，如果能实时计算目标与理论航迹刻的空间直角坐标；(L，B．，Hi)为大地坐标；：)间速度、位置等参数偏差大小，且当目标偏离理论航为飞行速度；A．为目标的飞行方向。迹接近试验安全管道时，能对目标与安全管道的接近程度给出定量或定性的描述(如目标与管道之间的临1．3理论弹道界距离、临近时间等)，不仅可以为安控指挥员提供直理论弹道是根据试验的要求事先计算好的，其计观准确的安控辅助判决依据，减少安控决策压力，增算步长为定长或变步长。在实时数据处理中，外场设加决策时间，而且还可以对试验关键过

5、程进行量化，备的数据帧频为d帧／S，为了在KNN查询中获得比较为试验指挥员和首长试验决策提供详实的参考依据，好的处理结果，将理论弹道加密为帧／s，其弹道点提高靶场的安全控制能力。D。数据格式定义同格式，存储在理论弹道数据文为减少数据处理量，增加实时性，本文提出利用件中。滑动窗口技术，实时载人目标的理论弹道数据和安全1．4安全管道边界管道的边界数据，利用折半查找和连续k_最近邻查询算法相结合的办法，查询目标当前位置与理论弹道间安全管道边界是在综合考虑试验就位点和靶位的k最近邻域，在此基础上完成目标与理论弹道间的点的误差

6、、设备测量误差、数据处理误差，并充分考虑位置偏移、速度偏差估计；目标与安全管道间的临界目标飞行性能和试验安全系数的基础上，将理论弹道距离及临近时间的区间估计等相关参数估算。按相应规则外扩，得到安全管道的左右边界，因而可按理论弹道文件数据帧频换算安全管道左、右边界数1相关知识据文件。安全管道前端或末端为一条直线线段或2条折线线段，取直线或折线线段的端点数据分别存在管1．1KNN查询道上界和下界数据文件中。左、右管道边界数据格式收稿日期：2014．03．12；修回日期：2014．05．12作者简介：孙艳英(1971一)，

7、女，高工，硕士。第4期孙艳英：一种关于目标与安全管道相对位置估算方法·307·定义为判断方法和某种映射关系与管道边界相对应，再根据目标飞行速度和飞行方向计算目标当前位置与理论G。：，弹道间的参数偏差、目标与管道相应边界的接近程度式中：．，B，H．)为目标在t。时刻大地边界坐标；等相关参数的估算。=0；⋯Y，．)为该大地坐标转换后的空间直角边界算法流程如图1所示。坐标。上、下管道边界数据格式定义为G。：。地心空间直角坐标系x⋯Y，z)和地心大地

8、坐标系。，8。，0)的关系为：fx。=NcosBCOSL{Y．=NcosB。sinL。。(1)l=N(1一e2)sinB．式(1)中：Ⅳ为某点的卯酉圈曲率半径；e为椭球的第一扁心率。1．5目标空间距离件连续计算目标对象与查询数据对象间的空间距离，将计算的空间距离按从小到大的顺序排列。空间中的2个点m和m，间的距离采用欧式距离计算公式：图1算法流