CN108226915B - 一种定量表征空间多目标空域分布方法 - Google Patents

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Abstract

本发明从靶场测量设备角度出发，提出一种定量表征空间多目标空域分布方法，便于靶场测量设备人员理解多目标的空域分布。本发明的一种定量表征空间多目标空域分布方法，采用距离差和张角来表征空间多目标空域分布，所述距离差表示两个目标相对于测量设备的距离差，所述张角表示两个目标相对于测量设备的张角。

Description

一种定量表征空间多目标空域分布方法
技术领域
本发明属于靶场测量技术领域，涉及一种定量表征空间多目标空域分布方 法。
背景技术
空间多目标空域分布一般是指目标群在飞行过程中的空间相对位置关系， 但是目前对空域分布的描述并无统一学术定义。文献1(张延鑫，郭武，樊兰兰 等；空间多目标空域分布分析及解算方法，飞行器测控学报，2014.03)将多目 标在空间散布的形态划分为直线分布、平面分布和立体分布3种类型。这种方 法主要是取某个目标为原点并建立坐标系，以此来表述其他目标的坐标，从而 建立多目标的空域分布(如以弹头为坐标基准，描述多个诱饵相对弹头的坐标)。
这种描述方法利于武器专业设计弹道，但是对于靶场测量来说，过于抽象， 不利于靶场测量设备操作人员直观理解空间目标的空域分布，也不利于从直接 从靶场测量设备信息关系来进行目标研判。
发明内容
本发明从靶场测量设备角度出发，提出一种定量表征空间多目标空域分布 方法，便于靶场测量设备人员理解多目标的空域分布。
本发明的技术方案如下：
一种定量表征空间多目标空域分布方法，采用距离差和张角来表征空间多 目标空域分布，所述距离差表示两个目标相对于测量设备的距离差，所述张角 表示两个目标相对于测量设备的张角。
进一步地，所述距离差采用公式(1)来表示：
R01(t)＝R0(t)-R1(t) (1)
所述张角采用公式(2)来表示：
Figure BDA0001523074490000021
式中：
Figure BDA0001523074490000022
[x0(t) y0(t) z0(t)]为垂线测量坐标系下测量设备的主跟目标Target0的坐 标，[x1(t) y1(t) z1(t)]为第一个次目标Target1的坐标，对于其他次目标 Target2,…Targetm-1，依次用[x2(t) y2(t) z2(t)]、…[xm-1(t) ym-1(t) zm-1(t)]代替 [x1(t) y1(t) z1(t)]，从而获得多个空间目标在测量坐标系下的空域分布。
进一步地，在所述采用距离差和张角来表征空间多目标空域分布之前，将 各个空间目标的发射坐标系转换至测量设备的垂线测量坐标系。
本发明的有益效果：
本发明为靶场提供一种表征空间多目标空域分布的方法，提出用2个特征 量-距离差和张角，来定量描述空间多个目标在在测量设备(雷达或者光学设备) 上的空域分布，辅助靶场测控系统总体设计人员掌握空间各个目标在测量设备 上空域分布情况，也可用于空间目标识别。
附图说明
图1为本发明表征空间多目标空域分布特征量示意图；
图2为本发明实施例中多个目标的空域分布的计算结果。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细描述。
如图1所示，本发明的一种定量表征空间多目标空域分布方法，引入两个 特征量：
特征量1为距离差R，表示两个目标相对于测量设备的距离差；
特征量2为张角α，表示两个目标相对于测量设备的张角α。
具体实现步骤如下：
假设空间有m个目标，分别为Target0,Target1…Targetm-1，各个目标的空间轨 迹采用发射坐标系表示成
Figure BDA0001523074490000031
靶场 有某一测量设备，各个目标的空间轨迹采用该测量设备垂线测量坐标表示成
Figure BDA0001523074490000032
步骤一、坐标系转换
将各个空间目标的发射坐标系转换至测量设备的垂线测量坐标系，坐标转 换公式见式(1)：
Figure BDA0001523074490000033
其中：
Figure BDA0001523074490000034
为空间目标在测量设备垂线测量坐标系下的位置分量；
Figure BDA0001523074490000035
为空间目标在发射坐标系下的位置分量；
Figure BDA0001523074490000036
为发射坐标系原点在地心直角坐标系下的位置分量；
Figure BDA0001523074490000037
为垂线测量坐标系原点在地心直角坐标系下的位置分量；
Figure BDA0001523074490000041
为垂线测量坐标系原点在地心直角坐标系下的位置分量；
Figure BDA0001523074490000042
其中，Lc、Bc为该测量设备的垂
线测量坐标系原点的大地经度、大地纬度。
Figure BDA0001523074490000043
其 中，Lof、Bof、αof为发射坐标系原点的大地经度、大地纬度以及发射方向的天 文方位角。
步骤二、计算特征量
主跟目标Target0在发射坐标系下的坐标
Figure BDA0001523074490000044
经Step1的坐标转 换，变为测量设备垂线测量坐标系下的坐标
Figure BDA0001523074490000045
第一个次目标Target1在发射坐标系下的坐标
Figure BDA0001523074490000046
经Step1的坐标转换，变为垂线测量坐标系下 的
Figure BDA0001523074490000047
则空域分布距离差的计算公式如式(3)所示：
R01(t)＝R0(t)-R1(t) (3)
张角的计算公式如式(4)所示：
Figure BDA0001523074490000048
式中：
Figure BDA0001523074490000049
Figure BDA00015230744900000410
Figure BDA00015230744900000411
对于其他次目标Target2,…Targetm-1，可以依次用
Figure BDA0001523074490000051
代替
Figure BDA0001523074490000052
从而获得 多个空间目标在测量坐标系下的空域分布。
假设地面布设1部测量设备，空间存在3个目标，任取其中一个目标为测 量设备的主跟目标，剩下2个目标分布标记为次目标1、次目标2。采用本专利 申请提出的计算方法，得到多个目标的空域分布，计算结果分别见图2，图2为 空间各个目标在测量设备上的空域分布，左子图为主跟目标和次目标相对于测 量设备的距离差，数值为正表示次目标相比主跟目标更加靠近测量设备；数值 为负则表示次目标相对主跟目标更加远离测量设备。右子图为主跟目标和次目 标相对测量设备的张角。

Claims (1)

1.一种定量表征空间多目标空域分布方法，其特征在于，采用距离差和张角来表征空间多目标空域分布，所述距离差表示两个目标相对于测量设备的距离差，所述张角表示两个目标相对于测量设备的张角；在所述采用距离差和张角来表征空间多目标空域分布之前，将各个空间目标的发射坐标系转换至测量设备的垂线测量坐标系；
所述距离差采用公式(1)来表示：
R01(t)＝R0(t)-R1(t) (1)
所述张角采用公式(2)来表示：
Figure FDA0003063490610000011
式中：
Figure FDA0003063490610000012
[x0(t) y0(t) z0(t)]为垂线测量坐标系下测量设备的主跟目标Target0的坐标，[x1(t)y1(t) z1(t)]为第一个次目标Target1的坐标，对于其他次目标Target2,…Targetm-1，m为空间目标数量；依次用[x2(t) y2(t) z2(t)]、…[xm-1(t) ym-1(t) zm-1(t)]代替[x1(t) y1(t)z1(t)]，从而获得多个空间目标在测量坐标系下的空域分布。
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