舰载雷达侦察系统坐标系转换方法.pdf

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1、２０１７年１０月舰船电子对抗Oct．２０１７第４０卷第５期SHIPBOARDELECTRONICCOUNTERMEASUREVol．４０No．５舰载雷达侦察系统坐标系转换方法闫秋飞，王聪（中国船舶重工集团公司第七二三研究所，江苏扬州２２５００１）摘要：介绍了舰载雷达侦察系统常用坐标系转换方法，包括舰船地理坐标系到舰船甲板坐标系的变换及逆变换、舰船甲板坐标系到阵面坐标系的变换及逆变换，给出了具体的推导过程及坐标系相互转换的公式，结合坐标系转换的理论方法，阐述了舰载雷达侦察系统坐标系转换的应用实例。关键词：坐标变换；舰船地理坐标系；舰船甲板坐标系；阵

2、面坐标系；纵摇角；横摇角中图分类号：TN９５７．５１文献标识码：A文章编号：CN３２‐１４１３（２０１７）０５‐００３４‐０６DOI：１０．１６４２６／j．cnki．jcdzdk．２０１７．０５．００７CoordinateTransformationMethodsofShipboardRadarReconnaissanceSystemYANQiu‐fei，WANGCong（The７２３InstituteofCSIC，Yangzhou２２５００１，China）Abstract：Thispaperintroducesthecommoncoordina

3、tetransformationmethodsofshipboardradarreconnaissancesystem，suchasthetransformationandinversetransformationofshipgeographiccoordinatetoshipdeckcoordinate，thetransformationandinversetransformationofshipdeckcoor‐dinatetoarraycoordinate，presentsthespecificderivationprocessandcoo

4、rdinatetransformationformulas，expatiatestheapplicationexampleforcoordinatetransformationofshipboardradarre‐connaissancesystemcombinedwiththetheoreticalmethodofcoordinatetransformation．Keywords：coordinatetransformation；shipgeographiccoordinate；shipdeckcoordinate；arraycoor‐dina

5、te；pitchingangle；rollingangle行的，而这些都是以地球为惯性参考系的，地球模型０引言是保持空间一致性的基础。选择合适的坐标系，对舰船在水面航行时，航向、纵摇、横摇会发生改于保证空间的一致性、简化计算是非常重要的。变，为保证雷达侦察系统测向的稳定，使目标指向在地球可以近似看作是一个椭球，公式为：２２２惯性空间内稳定，一般采用坐标变换技术对舰船的XYZ（）＋（）＋（）＝１（１）摇摆姿态角进行角度的实时补偿。在舰载雷达侦察aab系统中，利用平台罗经测得的舰船航向角、纵摇角、式中：X，Y，Z为地球表面上的一点；a为地球长半横摇角

6、实时送给雷达侦察系统，雷达侦察系统根据轴长度，约为６３７８１３７m；b为地球短半轴长度，约在船上的安装位置实时进行角度补偿，得到目标的为６３５６７５２m，于是有：［１］２２稳定坐标系。RN＝a／１－esinB（２）２２１坐标系模型e＝１－b／a（３）２２e＝a／b－１（４）１畅１地球模型a－bf＝（５）在仿真中，涉及到大量的空间位置关系及目标a姿态等的计算，这些都是在一定的参考坐标系中进＝ecosB（６）收稿日期：２０１７０６２９第５期闫秋飞等：舰载雷达侦察系统坐标系转换方法３５２２W＝１－esinB（７）２２２V＝１＋ecos′B＝１＋η（８）

7、２ac＝（９）ba－bn＝（１０）a＋b式中：RN为P点的卯酉圈曲率半径，单位为m；e为地球第一偏心率常数；e为地球第二偏′心率常数；f［２］为椭球的扁率。１畅２大地坐标系空间一点P的大地坐标用大地纬度B、大地经图２舰船球面坐标及摇摆角模型度L和大地高度H表示。其中，P点的大地子午面直于OYc，向右为正；OZc垂直于面OXcYc，向和起始大地子午面所构成的二面角L是P点的大上为正。地经度，从起始大地子午面算起，向东为正，向西为负；P点的法线和赤道面的夹角B是P点的大地纬度，从赤道面算起，向北为正，向南为负；P点沿法线到地球球面的距离H是大地高，从

8、地球球面起，［３］向外为正，向内为负，图１为地球参考模型。图３阵面坐标模型１畅６航向及姿态角定义如图２所示，航向角H为从正北开始顺时针到