一种低空红外目标精确定位方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种低空红外目标精确定位方法及系统，首先系统在工作前，完成站点布设，以各站点的大地经纬度坐标为输入条件，通过坐标转换算法，将各站点坐标统一到大地直角坐标系下；系统在工作时，根据转台获取的目标方位角和俯仰角信息，通过最小距离算法，得到目标相对于各站的距离信息，以假关联滤除算法为基础，设定“门限”，剔除假目标，降低虚警率；最后，通过多站解算融合算法，对目标相对于各站点的距离信息进行加权融合，提高测距精度。本发明专利技术可以判别虚假目标，适用于多目标的检测和定位；同时考虑地球曲率引入的误差，减少了不必要的测量误差。

【技术实现步骤摘要】
一种低空红外目标精确定位方法及系统
本专利技术属于光电跟踪
，具体涉及一种低空红外目标精确定位方法及系统。
技术介绍
我国地域广阔，为了能保卫国家的生命财产安全，无论在和平年代还是在战争年代，对进入我国领空的非协作目标进行搜索、探测和监视，对有威胁的目标实施预警、跟踪和打击，是我国国防力量的重要使命。而对进入防空区域的单目标或者多目标进行精确定位，提供如经度、纬度、高度和距离等有用信息，是防空指挥装置对该区域安全防护不可或缺的支持。传统的激光测距或者超声波测距虽能精确获得目标距离信息，但容易暴露我方位置，不利于装置的全被动、反隐身预警功能。本公开涉及低空近程红外目标探测领域，具体涉及一种低空红外目标精确定位方法、一种低空红外目标快速搜索装置。所述精确定位方法为多站交叉测距算法，包括：获取各站点坐标信息，通过红外搜索装置获取目标相对各站点的实时方位角和俯仰角；对所述站点坐标通过坐标转换将其从大地经纬度坐标转换到大地直角坐标系下；采用最小距离算法可计算出大地直角坐标系下目标相对各站点的距离；利用假关联滤波算法剔除虚假目标；在获得真实目本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低空红外目标精确定位方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1:站点布设/n先读取各站点的大地坐标系坐标，完成对各站点进行布设；/nS2：站点坐标转换/n通过坐标转换算法，将站点所处位置的大地坐标系坐标转换成以地心为原点的大地直角坐标系坐标；/nS3：最小距离定位算法/n由已知的两站坐标值和两站光电搜索装置在同一时刻探测同一目标时的方位角、俯仰角，建立两站交叉测距的数学模型，利用最小距离定位算法获取目标的距离信息；/nS4：假点剔除/n根据当前时刻两站观测线最小距离和上一时刻两站观测线最小距离的前后起伏，判断目标观测线上的两点是否正确关联；若两点是虚假关联点，予以剔除，否则反之；/nS5...

【技术特征摘要】
1.一种低空红外目标精确定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1:站点布设
先读取各站点的大地坐标系坐标，完成对各站点进行布设；
S2：站点坐标转换
通过坐标转换算法，将站点所处位置的大地坐标系坐标转换成以地心为原点的大地直角坐标系坐标；
S3：最小距离定位算法
由已知的两站坐标值和两站光电搜索装置在同一时刻探测同一目标时的方位角、俯仰角，建立两站交叉测距的数学模型，利用最小距离定位算法获取目标的距离信息；
S4：假点剔除
根据当前时刻两站观测线最小距离和上一时刻两站观测线最小距离的前后起伏，判断目标观测线上的两点是否正确关联；若两点是虚假关联点，予以剔除，否则反之；
S5：数据融合
通过多站解算融合算法，对目标相对于各站点的距离信息进行加权融合，从而得出目标精确位置。


2.根据权利要求1所述的低空红外目标精确定位方法，其特征在于，所述步骤S2具体是：假设大地坐标系的位置为点P(x,y,z),对应的经纬度坐标为P(L,B,H)，则由大地坐标向大地直角坐标的变换关系为：



式中，N为椭球的卯酉圈曲率半径，a为椭球的长半轴，a＝6378137m,e为椭球的第一偏心率，b为椭球的短半轴，b＝6356752m。


3.根据权利要求2所述的低空红外目标精确定位方法，其特征在于，所述步骤S3具体是：
假设两站光电搜索装置在大地地心坐标系下的坐标分别为S1(xs1,ys1,zs1)，S2(xs2,ys2,zs2)，S1在某一时刻t观察到目标P的位置在P2处，方位角为β1，俯仰角为ε1，S2在同一时刻t观察到目标P的位置在P1处，方位角为β2，俯仰角为ε2。两条目标观测线的异面夹角为α，P1P2为两条目标观测线的距离，r1，r2为目标相对于两站的距离；
由此，两条目标观测线用向量可表示为



其中，为两条观测线的单位方向向量，用球面坐标表示



ri为目标到各测量站点的距离，ri表示测量站点Si到目标P的方向向量，是目标P到大地地心坐标原点的方向向量，即观测线；
根据最小距离测距算法，通过两条观测线上距离最近的两点，求出目标距离各测量站点的距离；设两条观测线上距离最近的两点分别为(x1,y1,z1)和(x2,y2,z2)，则两条观测线上任意两点距离的平方为：
d2＝(x1-x2)2+(y1-y2)2+(z1-z2)2(4)
将(3)式带入(2)式，再将所得结果带入(4)式可得：



令d2＝M，对M求导，令其为0，并联立有：



解(6)式可得：






其中
n＝cosε1cosε2cosβ1cosβ2+cosε1cosε2sinβ1sinβ2+sinε1sinε2(9)
将r1、r2用矩阵的形式可表示为：



式(10)可表示为：


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【专利技术属性】
技术研发人员：邰会强，隋永华，张百灵，
申请(专利权)人：西安空天能源动力智能制造研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61