一种基于遥测信息的弹道择优方法与流程

1.本发明涉及航天外弹道处理技术领域，具体涉及一种基于遥测信息的弹道择优方法。


背景技术：

2.近年来，各种不断更迭而出的新技术、新状态、新要求对指控中心弹道精度的要求越来越高。指控中心基于光学设备、脉冲雷达设备、测速雷达设备以及遥测设备等测量信息所形成的实时弹道数量多、各弹道包含的误差总类多，同时由于没有统一的质量评价标准，因此弹道优劣选择难度很大，缺少异常弹道数据矫正方法。
3.目前，指控中心弹道融合方法主要分为优选融合与加权融合算法，方法首先通过人工优选的方法确定弹道排序，形成弹道优选顺序帧；其次从弹道优选顺序帧中最多选取n条弹道当前时刻弹道参数，与上一周期参数做差取绝对值，并对其排序，去掉最大与最小值；最后根据剩余弹道数量决定优选融合及加权融合的计算结果。这种弹道优选方法主要有以下几种局限性：主要依靠经验和人工手动进行选择，不能完全保证选择的正确性和可靠性；择优结果主要考虑了外测信息而忽略了遥测信息。


技术实现要素：

4.本发明的目的就是为了解决上述问题，本发明提供了一种基于遥测信息的、能够解决指控中心外弹道择优难问题的方法。
5.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案，包括如下步骤：
6.(1)遥测角度同外测速度的关联模型：外弹道速度为(v
x
，v
y
，v
z
)，φ、ψ、γ、α、β分别为遥测俯仰角、偏航角、滚动角、攻角和侧滑角，计算公式如下：
[0007][0008]
(2)计算遥测视加速度同外测加速度关联模型：(a
x
，a
y
，a
z
) 为外测加速度，(g
x
，g
y
，g
z
)为引力加速度在发射坐标系中的分量，为视加速度在发射坐标系的分量，计算公式如下：
[0009][0010]
(3)定义窗函数：t为窗函数的宽度，k为正整数，kδt表示函数可以沿时间轴移动时间间隔的整数倍，计算公式如下：
[0011][0012]
(4)外弹道、遥测信息加窗处理：将所述步骤(3)中定义的所述窗函数同所有外弹道、遥测信息相乘；
[0013]
(5)、计算各外弹道窗口内同遥测信息的误差：基于所述步骤(4) 外弹道、遥测信息加窗处理结果，当k＝0时，n条外弹道与遥测角度函数的差值为：
[0014][0015]
上述公式中，f1(v),f2(v)
…
f
n
(v)和f1(a),f2(a)
…
f
n
(a)分别为参与择优的外测速度函数和外测加速度函数，g(φ,φ,γ,α,β)和 g(a
w
,g0)分别为遥测角度函数和遥测视加速度函数，t0为起飞零点，δt为采样间隔；
[0016]
(6)、计算任意一条弹道j同遥测角度的差值为(6)、计算任意一条弹道j同遥测角度的差值为
[0017]
上述公式中m和p分别为的均值和方差，计算公式如下
[0018][0019]
(7)计算遥测视加速度与外测加速度关联差值：当k＝0时，n 条弹道与遥测角度函数的差值计算公式为
[0020][0021]
则任意一条弹道j同遥测角度的差值如下
[0022][0023]
其中m和p分别为的均值和方差，计算公式如下
[0024][0025]
(8)计算各外弹道窗口内同遥测信息的误差：
[0026][0027]
(9)最优弹道选择：
[0028]
基于所述步骤(5)～所述步骤(8)的误差计算结果，选择最优弹道如下：
[0029]
p＝min[δψ1,δψ2,
…
,δψ
n
]
[0030]
其中min[]表示取最小误差。
[0031]
本发明的有益效果是：本发明提出了一种基于遥测信息的弹道择优方法，遥测信息作为表征箭上内部系统工作状态的主要参数同外测信息具有一定的耦合关系，可以通过可信的遥测参数对外测弹道进行择优，提升弹道择优精度和稳定性，方法构建了关键遥测参数同外测速度参数的关联模型，提出了基于遥测信息的滑动窗口步进弹道择优方法，对外弹道进行优选。
附图说明
[0032]
图1为外弹道加窗示意图。
[0033]
图2为遥测信息加窗示意图。
[0034]
图3为遥测计算结果和各外测速度函数曲线，其中图(a)为遥测角度函数曲线图，图(b)～图(f)分别为弹道1～弹道5所对应的外测速度函数曲线图。
具体实施方式
[0035]
下面的实施例可以使本领域技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
[0036]
下面结合附图1和附图2对本发明作进一步的描述并通过下述技术方案予以实现。
[0037]
以某火箭为例，以遥测t0时间、外测t0时间、时间间隔δt0、俯仰角φ、偏航角ψ、滚动角γ、飞行时间t、视加速度分量、瞄准方位角、发射点纬度、外弹道等测量数据为输入。
[0038]
步骤1)、按照步骤1)公式计算得到方程左右两端遥测角度函数曲线和各外测速度函数曲线；
[0039]
如图3所示为遥测计算结果和各外测速度函数曲线，其中图3(a) 为遥测角度函数曲线图，图3(b)～图3(f)分别为弹道1～弹道5所对应的外测速度函数曲线图。
[0040]
步骤2)、按照步骤2)公式计算得到外测加速度曲线；
[0041]
步骤3)、给出窗函数的具体定义；
[0042]
步骤4)、对外弹道、遥测信息进行加窗处理；
[0043]
步骤5)、计算各弹道同遥测标准曲线的误差；
[0044]
步骤6)、选择最小误差的弹道为最优弹道。
[0045]
本领域技术人员应理解，以上实施例仅是示例性实施例，在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以进行多种变化、替换以及改变。


技术特征：
1.一种基于遥测信息的弹道择优方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）遥测角度同外测速度的关联模型：外弹道速度为()，、、、、分别为遥测俯仰角、偏航角、滚动角、攻角和侧滑角，计算公式如下：；（2）计算遥测视加速度同外测加速度关联模型：（）为外测加速度，（）为引力加速度在发射坐标系中的分量，（）为视加速度在发射坐标系的分量，计算公式如下：；（3）定义窗函数：为窗函数的宽度，k为正整数，表示函数可以沿时间轴移动时间间隔的整数倍，计算公式如下：；（4）外弹道、遥测信息加窗处理：将所述步骤（3）中定义的所述窗函数同所有外弹道、遥测信息相乘；（5）、计算各外弹道窗口内同遥测信息的误差：基于所述步骤（4）外弹道、遥测信息加窗处理结果，当时，n条外弹道与遥测角度函数的差值为：，上述公式中，和分别为参与择优的外测速度函数和外测加速度函数，和分别为遥测角度函数和遥测视加速度函数，t0为起飞零点，为采样间隔；
（6）、计算任意一条弹道j同遥测角度的差值为，上述公式中和分别为的均值和方差，计算公式如下；（7）计算遥测视加速度与外测加速度关联差值：当时，n条弹道与遥测角度函数的差值计算公式为；则任意一条弹道j同遥测角度的差值如下其中和分别为的均值和方差，计算公式如下；（8）计算各外弹道窗口内同遥测信息的误差：；（9）最优弹道选择：基于所述步骤（5）～所述步骤（8）的误差计算结果，选择最优弹道如下：
其中min[]表示取最小误差。

技术总结
本发明公开了一种基于遥测信息的弹道择优方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）遥测角度同外测速度的关联模型；（2）计算遥测视加速度同外测加速度关联模型；（3）定义窗函数；（4）外弹道、遥测信息加窗处理；（5）、计算各外弹道窗口内同遥测信息的误差；（6）、计算任意一条弹道j同遥测角度的差值；（7）计算遥测视加速度与外测加速度关联差值；（8）计算各外弹道窗口内同遥测信息的误差；（9）最优弹道选择。本基于遥测信息的弹道择优方法可以通过可信的遥测参数对外测弹道进行择优，提升弹道择优精度和稳定性。定性。定性。


技术研发人员：谢超 杨玖文 许建坡 傅蓬 陈军 周俊相 任彦程
受保护的技术使用者：中国人民解放军63729部队
技术研发日：2020.03.27
技术公布日：2021/9/27