飞行目标跟引系统和跟引方法

本发明涉及飞行目标跟引，尤其涉及飞行目标的跟引方法和跟引系统。

背景技术：

1、对于飞行目标的防控方式，主要有频谱监测、光电跟踪等监测手段和无线电压制、激光摧毁、网捕等反制手段。目前主要有以下几种跟引设备：

2、1)声学跟引设备，利用声学传感器识别飞行目标引擎、旋翼噪音等声纹信息，从而确认目标方位。由于风、雨、雪等气象条件会影响声音传播的速度和方向，从而使得声学跟引的精度和准确性大幅下降。而且在某些环境下噪音会掩盖飞行目标的声音，影响此类设备的跟引效果。

3、2)基于可见光的跟引设备，通过计算机视觉技术实现对飞行目标跟引，其工作流程主要包括图像采集、目标检测、目标跟踪和图像输出等步骤。但是此类设备对气象条件、云层、大气湍流等环境因素比较敏感，这些因素会干扰设备的性能和跟引精度，导致使用效果不佳。一旦目标的运动过于复杂或速度过快，设备可能无法及时跟引。另外基于可见光的跟引设备需要足够的光线才能识别目标，在低光照条件下，设备的性能会受到影响。

4、2)红外跟引设备，通过检测热源的红外辐射，完成对目标的追踪。此类设备可以在夜晚和昏暗环境中工作，但是在环境温度变化较大的情况下，设备可能会出现跟引不准确或失灵等问题。

5、上述现有的跟引设备是利用声音、可见光、红外线、频谱等方法跟引目标，在实际使用中，跟引飞行目标的方法均受环境因素影响，导致跟引目标的使用场景存在局限性，且环境因素易影响跟引目标的精确度从而不便于及时预测飞行目标的飞行动态。

技术实现思路

1、为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出飞行目标跟引系统和跟引方法。

2、本发明提出的飞行目标跟引方法，包括以下步骤：

3、s1、通过雷达进行探测飞行目标得到飞行目标的第一目标数据以及通过雷达自身定位模块得到雷达地理位置数据；

4、s2、通过指挥终端对飞行目标进行跟引装置的分配，并将第一目标数据、雷达地理位置数据发送至跟引装置，所述指挥终端至少对应一个跟引装置；

5、s3、通过跟引装置接收第一目标数据、雷达地理位置数据、跟引装置地理位置数据，并进行飞行目标坐标转换以及飞行目标的位置预测，得到飞行目标与跟引装置当前指向的角度差值以及飞行目标相对于跟引装置的位置预测；

6、s4、通过跟引装置将飞行目标与跟引装置当前指向的角度差值以及飞行目标相对于跟引装置的位置预测传输至移动终端和跟引装置的显示端。

7、优选地，所述第一目标数据具体包括：飞行目标相对于雷达的方位角俯仰角θ1、斜距r1，所述雷达地理位置数据具体为：雷达的经纬高坐标为(l2,b2,h2)。

8、优选地，在s3中，所述“飞行目标坐标转换”具体包括：

9、获取雷达地理位置数据、第一目标数据以及跟引装置地理位置数据；

10、利用高斯克吕格投影的方法进行飞行目标坐标转换，得到飞行目标的第二目标数据；

11、根据第二目标数据、跟引装置地理位置数据，得到飞行目标与跟引装置当前指向的角度差值。

12、优选地，所述第二目标数据具体包括：飞行目标相对于跟引装置的方位角俯仰角θ2、斜距r2以及飞行目标以跟引装置为原点的坐标(xmz,ymz,zmz)，所述跟引装置地理位置数据具体包括：跟引装置的经纬高坐标为(l1,b1,h1)，跟引装置当前指向的方位角俯仰角θz，所述角度差值具体包括方位角差值俯仰角差值δθ。

13、优选地，所述“飞行目标的位置预测”具体为：

14、基于n个飞行目标以跟引装置为原点的坐标(xmz,ymz,zmz)，采用最小二乘法及插值算法预测下一时刻的飞行目标位置以及目标相对于跟引装置当前朝向的俯仰角差δθ方位角差

15、优选地，所述跟引装置与飞行目标一一对应跟引。

16、本发明提出的飞行目标跟引系统，包括：

17、飞行目标数据采集模块，用于通过雷达进行探测飞行目标得到飞行目标的第一目标数据、雷达地理位置数据；

18、飞行目标数据分配模块，用于通过指挥终端对飞行目标进行跟引装置的分配，并将第一目标数据、雷达地理位置数据发送至跟引装置，所述指挥终端至少对应一个跟引装置；

19、飞行目标数据处理模块，用于通过跟引装置接收第一目标数据、雷达地理位置数据、跟引装置地理位置数据，并进行飞行目标坐标转换以及飞行目标的位置预测，得到飞行目标与跟引装置当前指向的角度差值以及飞行目标相对于跟引装置的位置预测；

20、飞行目标数据传输模块，通过跟引装置将飞行目标与跟引装置当前指向的角度差值以及飞行目标相对于跟引装置的位置预测传输至移动终端和跟引装置的显示端。

21、优选地，所述第一目标数据具体包括：飞行目标相对于雷达的方位角俯仰角θ1、斜距r1，所述雷达地理位置数据具体为：雷达的经纬高坐标为(l2,b2,h2)。

22、优选地，所述“飞行目标坐标转换”具体包括：

23、获取雷达地理位置数据、第一目标数据以及跟引装置地理位置数据；

24、利用高斯克吕格投影的方法进行飞行目标坐标转换，得到飞行目标的第二目标数据；

25、根据第二目标数据、跟引装置地理位置数据，得到飞行目标与跟引装置当前指向的角度差值。

26、优选地，所述第二目标数据具体包括：飞行目标相对于跟引装置的方位角俯仰角θ2、斜距r2以及飞行目标以跟引装置为原点的坐标(xmz,ymz,zmz)，所述跟引装置地理位置数据具体包括：跟引装置的经纬高坐标为(l1,b1,h1)，跟引装置当前指向的方位角俯仰角θz，所述角度差值具体包括方位角差值俯仰角差值δθ。

27、本发明中，所提出的飞行目标跟引系统和跟引方法，指挥终端控制雷达对飞行目标进行搜索，发现飞行目标后，指挥终端将飞行目标空情数据以及雷达地理位置数据通过以太网链路发送至空闲的跟引装置。跟引装置接收到指挥终端的数据后，结合gps模块获得的跟引装置地理位置数据，进行目标坐标转换及预测，同时根据三轴光纤陀螺和三轴加速度计测量的角速度和加速度信息解算装置当前朝向的方位及俯仰角度，得到实际目标与装置当前朝向的方位及俯仰角度差值，通过串口输出给装置显示端，并通过wifi模块发送至移动终端。地面巡管人员根据跟引装置输出的跟引信息，调整装置朝向，以便快速发现和跟踪飞行目标。采用雷达的探测结果作为跟引依据，降低了环境因素对跟引操作的影响，解决了传统的跟引装置环境适应能力差的问题，通过基于高斯克吕格投影的目标坐标转换的方法得到飞行目标相对于跟引装置的位置，并通过的最小二乘法预测飞行目标的移动，提高了跟引装置跟引飞行目标的精准度。

技术特征：

1.飞行目标跟引方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的飞行目标跟引方法，其特征在于，所述第一目标数据具体包括：飞行目标相对于雷达的方位角俯仰角θ1、斜距r1，所述雷达地理位置数据具体为：雷达的经纬高坐标为(l2,b2,h2)。

3.根据权利要求1所述的飞行目标跟引方法，其特征在于，在s3中，所述“飞行目标坐标转换”具体包括：

4.根据权利要求3所述的飞行目标跟引方法，其特征在于，所述第二目标数据具体包括：飞行目标相对于跟引装置的方位角俯仰角θ2、斜距r2以及飞行目标以跟引装置为原点的坐标(xmz,ymz,zmz)，所述跟引装置地理位置数据具体包括：跟引装置的经纬高坐标为(l1,b1,h1)，跟引装置当前指向的方位角俯仰角θz，所述角度差值具体包括方位角差值俯仰角差值δθ。

5.根据权利要求1所述的飞行目标跟引方法，其特征在于，所述“飞行目标的位置预测”具体为：

6.根据权利要求1所述的飞行目标跟引方法，其特征在于，所述跟引装置与飞行目标一一对应跟引。

7.飞行目标跟引系统，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的飞行目标跟引系统，其特征在于，所述第一目标数据具体包括：飞行目标相对于雷达的方位角俯仰角θ1、斜距r1，所述雷达地理位置数据具体为：雷达的经纬高坐标为(l2,b2,h2)。

9.根据权利要求7所述的飞行目标跟引系统，其特征在于，所述“飞行目标坐标转换”具体包括：

10.根据权利要求9所述的飞行目标跟引系统，其特征在于，所述第二目标数据具体包括：飞行目标相对于跟引装置的方位角俯仰角θ2、斜距r2以及飞行目标以跟引装置为原点的坐标(xmz,ymz,zmz)，所述跟引装置地理位置数据具体包括：跟引装置的经纬高坐标为(l1,b1,h1)，跟引装置当前指向的方位角俯仰角θz，所述角度差值具体包括方位角差值俯仰角差值δθ。

技术总结
本发明公开了飞行目标跟引系统和跟引方法，包括以下步骤：S1、通过雷达进行探测飞行目标得到飞行目标的第一目标数据以及通过雷达自身定位模块得到雷达地理位置数据；S2、通过指挥终端对飞行目标进行跟引装置的分配，并将第一目标数据、雷达地理位置数据发送至跟引装置，所述指挥终端至少对应一个跟引装置。采用雷达的探测结果作为跟引依据，降低了环境因素对跟引操作的影响，解决了传统的跟引装置环境适应能力差的问题，通过基于高斯克吕格投影的目标坐标转换的方法得到飞行目标相对于跟引装置的位置，并通过的最小二乘法预测飞行目标的移动，提高了跟引装置跟引飞行目标的精准度。

技术研发人员：朱望纯,胡鑫,高海英,白雁力
受保护的技术使用者：桂林电子科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13