CN112861308A - 一种基于时序的弹道曲线平移判断方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于时序的弹道曲线平移判断方法，包括以下步骤：过滤掉实测弹道数据和理论弹道测量数据中变化微小的点；在实测弹道数据中取t₁时刻对应的实测数据y₁；寻找理论弹道数据中实测值y₁对应的时间t₂，计算出相应的平移时间；计算相同值y₁对应时刻的差值为Δt＝|t₁‑t₂|，依此遍历所有实测数据点，即重复上两步，最终得到实测数据的延迟估计向量

采用上下截断点的方法滤掉延迟估计向量

的异常点，之后对数据进行平均处理，得到延迟均值

Description

一种基于时序的弹道曲线平移判断方法

技术领域

本发明属于测量数据处理领域，具体涉及一种基于时序的弹道曲线平移判断方法，用于测量设备发送弹道正确性判断。

背景技术

在测量数据处理中，为了验证设备装填、发送弹道的正确性，需要对测量设备发送的弹道数据进行处理和判断。测量设备发送的弹道数据通常是以曲线形式进行展示，根据曲线的形态我们能很直观的发现并分析出数据隐含的一些特征，因此，有效地对曲线进行描述和匹配是理解数据的关键。但难点在于曲线经过平移、旋转、拉伸和对称变化后，其外在形状发生了改变，简单的通过理论值与实测值进行的吻合性比较已不能准确地描述出显示曲线的特征。

发明内容

为了解决弹道特征判断分析问题，本发明提出了一种基于时序的弹道曲线平移判断方法。

本发明的一种基于时序的弹道曲线平移判断方法，包括以下步骤：

(1)过滤掉实测弹道数据和理论弹道测量数据中变化微小的点；

(2)在实测弹道数据中取t₁时刻对应的实测数据y₁；

(3)寻找理论弹道数据中实测值y₁对应的时间t₂，计算出相应的平移时间；

(4)计算相同值y₁对应时刻的差值为Δt＝|t₁-t₂|，依此遍历所有实测数据点，即重复步骤(2)和步骤(3)，最终得到实测数据的延迟估计向量

(5)采用上下截断点的方法滤掉延迟估计向量

的异常点，之后对数据进行平均处理，得到延迟均值

进一步的，过滤掉实测弹道数据和理论弹道测量数据中变化微小的点，采用逐点做差的方法，当差小于某一阈值时即认为是近似相同的点，滤掉前一个数据。

进一步的，通过插值得到时间t₂：先在理论弹道曲线上寻找与测量值y₁最接近的三个理论弹道点的测量值与其对应的时间，然后再利用这三个点通过二次函数逼近法找到时间t₂；假设二次函数为：y＝at²+bt+c，并已知t_i(i＝0,1,2)的函数值为y_i，则对应时刻t的二次函数逼近值y_t为：y_t＝a_tt²+b_tt+c_t，其中：

a_t＝(y1-y2-b_t*(t1-t2))/(t1*t1-t2*t2)

c_t＝y1-a_t*t1*t1-b_t*t1

进一步的，按照时间顺序对数据进行操作，首先确保理论弹道和实测弹道的数据是按照时间从小到大或从大到小进行排序，其次按照时间顺序从实测弹道序列中取出实测值，按照时间顺序从理论弹道的数据序列中寻找与取出的实测值最接近的三个理论弹道点的值与时间。

进一步的，其中，上下截断点的计算方法如下：

a)假设离散数据为x₁,x₂,L,x_n，对其进行从小到大进行排序记为x₍₁₎,x₍₂₎,L,x_(n)，即

x₍₁₎,x₍₂₎,L,x_(n)

对0≤p＜1，数据x₁,x₂,L,x_n的p分位数是：

其中[np]是np的整数部分。当p＝1时，定义M₁＝x_n。在实际应用中，0.75分位数和0.25分位数比较重要，它们分别成为上、下四分位数，并分别简记为Q₃＝M_0.75、Q₁＝M_0.25。

b)数据x₁,x₂,L,x_n的四分位极差：R₁＝Q₃-Q₁；

c)数据x₁,x₂,L,x_n的上、下截断点分别是：Q₃+1.5R₁、Q₁-1.5R₁。

与现有技术相比，本发明提出了一种基于时序的弹道曲线平移判断方法，先对实测数据进行状态分析，采用预处理方式完成曲线的归一化处理，然后对当前时刻理论值与实测值的差值进行遍历并采用均值和上下截断点方式进行该差值的确定，即为曲线频移特征的确定。本发明针对曲线平移现象提出了一种基于时序的弹道曲线平移判断方法，即便在曲线经过平移、旋转、拉伸和对称变化后，外在形状发生改变时，仍能准确地描述出显示曲线的特征。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解。需要说明的是，以下所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明的内容不局限于下面的实施例。实际上，在未背离本发明的范围或精神的情况下，可以在本发明中进行各种修改和变化，这对本领域技术人员来说将是显而易见的。例如，作为一个实施例的一部分示出或描述的特征可以与另一个实施例一起使用来产生又一个实施例。因此，意图是本发明将这样的修改和变化包括在所附的权利要求书和它们的等同物的范围内。

本发明的一种基于时序的弹道曲线平移判断方法，包括以下步骤：

1)因为形态是直线或者近似直线的时间曲线无法判断平移，所以首先要过滤掉实测弹道数据和理论弹道测量数据中变化微小的点，这个过程采用逐点做差的方法，当差小于某一阈值时即认为是近似相同的点，滤掉前一个数据；

2)在实测弹道数据中取t₁时刻对应的实测数据y₁；

3)寻找理论弹道数据中实测值y₁对应的时间t₂，就能计算出相应的平移时间。一般情况下，理论弹道和实测弹道的频率不同，这样就需要通过插值得到时间t₂，具体操作是，先在理论弹道曲线上寻找与测量值y₁最接近的三个理论弹道点的测量值与其对应的时间，然后再利用这三个点通过二次函数逼近法找到时间t₂。假设二次函数为：y＝at²+bt+c，并已知t_i(i＝0,1,2)的函数值为y_i，则对应时刻t的二次函数逼近值y_t为：y_t＝a_tt²+b_tt+c_t，其中：

a_t＝(y1-y2-b_t*(t1-t2))/(t1*t1-t2*t2)

c_t＝y1-a_t*t1*t1-b_t*t1

值得注意的一点是，理论弹道曲线不一定是单调的，也就是说同一个测量值y可能对应两个时间t，在应用中就要确保在这两个时间值中选择正确的结果。针对这种情况，解决方案是按照时间顺序对数据进行操作，具体的说，首先确保理论弹道和实测弹道的数据是按照时间从小到大或从大到小进行排序，其次按照时间顺序从实测弹道序列中取出实测值，同样的，也按照时间顺序从理论弹道的数据序列中寻找与取出的实测值最接近的三个理论弹道点的值与时间，这样做就避免了取错时间的问题。

4)计算相同值y₁对应时刻的差值为Δt＝|t₁-t₂|，依此遍历所有实测数据点，即重复步骤2)和步骤3)，最终得到实测数据的延迟估计向量

5)理论上，延迟估计向量

中的每个元素的值应该相差不大，但是有时由于各种原因会出现异常值，为了确保计算均值更精准，在算延迟时间均值之前应该剔除异常值。考虑到延迟估计向量

中数据的特点，采用上下截断点的方法滤掉延迟估计向量

的异常点，之后对数据进行平均处理，得到延迟均值

其中，上下截断点的计算方法如下：

a)假设离散数据为x₁,x₂,L,x_n，对其进行从小到大进行排序记为x₍₁₎,x₍₂₎,L,x_(n)，即

x₍₁₎,x₍₂₎,L,x_(n)

对0≤p＜1，数据x₁,x₂,L,x_n的p分位数是：

其中[np]是np的整数部分。当p＝1时，定义M₁＝x_n。在实际应用中，0.75分位数和0.25分位数比较重要，它们分别成为上、下四分位数，并分别简记为Q₃＝M_0.75、Q₁＝M_0.25。

b)数据x₁,x₂,L,x_n的四分位极差：R₁＝Q₃-Q₁；

c)数据x₁,x₂,L,x_n的上、下截断点分别是：Q₃+1.5R₁、Q₁-1.5R₁。

本发明提出的一种基于时序的弹道曲线平移判断方法，先对实测数据进行状态分析，采用预处理方式完成曲线的归一化处理，然后对当前时刻理论值与实测值的差值进行遍历并采用均值和上下截断点方式进行该差值即为曲线频移特征的确定。本发明针对曲线平移现象提出了一种基于时序的弹道曲线平移判断方法，即便在曲线经过平移、旋转、拉伸和对称变化后，外在形状发生改变时，仍能准确地描述出显示曲线的特征。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明，而非对本发明的限制。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本领域技术人员根据本发明的揭示、不脱离本发明范畴所做出的改进和修改，都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于时序的弹道曲线平移判断方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)过滤掉实测弹道数据和理论弹道测量数据中变化微小的点；

(2)在实测弹道数据中取t₁时刻对应的实测数据y₁；

(3)寻找理论弹道数据中实测值y₁对应的时间t₂，计算出相应的平移时间；

(4)计算相同值y₁对应时刻的差值为Δt＝|t₁-t₂|，依此遍历所有实测数据点，即重复步骤(2)和步骤(3)，最终得到实测数据的延迟估计向量

(5)采用上下截断点的方法滤掉延迟估计向量

的异常点，之后对数据进行平均处理，得到延迟均值

2.根据权利要求1所述的一种基于时序的弹道曲线平移判断方法，其特征在于：过滤掉实测弹道数据和理论弹道测量数据中变化微小的点，这个过程采用逐点做差的方法，当差小于某一阈值时即认为是近似相同的点，滤掉前一个数据。

3.根据权利要求1所述的一种基于时序的弹道曲线平移判断方法，其特征在于：通过插值得到时间t₂：先在理论弹道曲线上寻找与测量值y₁最接近的三个理论弹道点的测量值与其对应的时间，然后再利用这三个点通过二次函数逼近法找到时间t₂；假设二次函数为：y＝at²+bt+c，并已知t_i(i＝0,1,2)的函数值为y_i，则对应时刻t的二次函数逼近值y_t为：y_t＝a_tt²+b_tt+c_t，其中：

a_t＝(y1-y2-b_t*(t1-t2))/(t1*t1-t2*t2)

c_t＝y1-a_t*t1*t1-b_t*t1。

4.根据权利要求1所述的一种基于时序的弹道曲线平移判断方法，其特征在于：按照时间顺序对数据进行操作，首先确保理论弹道和实测弹道的数据是按照时间从小到大或从大到小进行排序，其次按照时间顺序从实测弹道序列中进行取出实测值，按照时间顺序从理论弹道的数据序列中寻找与取出的实测值最接近的三个理论弹道点的值与时间。

5.根据权利要求1所述的一种基于时序的弹道曲线平移判断方法，其特征在于：其中，上下截断点的计算方法如下：

a)假设离散数据为x₁,x₂,L,x_n，对其进行从小到大进行排序记为x₍₁₎,x₍₂₎,L,x_(n)，即

x₍₁₎,x₍₂₎,L,x_(n)

对0≤p＜1，数据x₁,x₂,L,x_n的p分位数是：

其中[np]是np的整数部分。当p＝1时，定义M₁＝x_n。在实际应用中，0.75分位数和0.25分位数比较重要，它们分别成为上、下四分位数，并分别简记为Q₃＝M_0.75、Q₁＝M_0.25。

b)数据x₁,x₂,L,x_n的四分位极差：R₁＝Q₃-Q₁；

c)数据x₁,x₂,L,x_n的上、下截断点分别是：Q₃+1.5R₁、Q₁-1.5R₁。