一种基于辅助状态参数的脉冲机动检测方法技术

本发明专利技术公开的一种基于辅助状态参数的脉冲机动检测方法，具体步骤为步骤1、建立目标在地心J2000惯性系下的机动动力学模型，在状态向量中增加辅助参数；步骤2、根据步骤1建立的机动动力学模型，进行无味卡尔曼滤波，估计机动检测辅助参数；步骤3、在步骤2得到辅助参数估计结果下，根据辅助变量的特性，判断检测目标机动。本发明专利技术针对传统方法中设计合适辅助参数困难的问题，结合辅助参数在脉冲机动前后，会出现明显的脉冲变化，并以此变化为基础，计算目标发生机动的概率，最终确定目标是否机动，可有效检测目标机动。可有效检测目标机动。可有效检测目标机动。

【技术实现步骤摘要】
一种基于辅助状态参数的脉冲机动检测方法


[0001]本专利技术属于航天飞行器机动轨道
，具体涉及一种基于辅助状态参数的脉冲机动检测方法。

技术介绍

[0002]机动检测是机动目标跟踪的核心问题，现有技术进行机动检测的计算思路是：首先建立目标动力学模型，然后设计滤波器，接收测量数据，分析滤波过程中的指定信息变化，按照相应的检测准则，对目标是否机动进行判断。其中，指定信息和检测准则是目标机动检测方法优劣的重要因素。于是，国内外学者从不同角度对这两方面进行研究和分析，指定信息方面主要是滤波残差信息或扩展状态信息；滤波残差新息是指目标发生机动后，原有的动力学模型将不再匹配，通过滤波过程中滤波残差(又称新息)的剧烈变化可完成目标机动检测，该方法机动检测过程较为直观，然而，滤波残差如不经过数学处理，会带来较多的虚警和决策的困难，为此，相关学者针对残差进行相应统计处理，如求取归一化的残差平方和，残差累加和等，以得到更好的检测效果；扩展状态信息是指在滤波器的状态信息中加入设定的辅助参数，通过滤波器实时估计辅助参数，利用辅助参数的变化完成机动检测，该方法机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于辅助状态参数的脉冲机动检测方法，其特征在于，具体包括如下步骤：步骤1、建立目标在地心J2000惯性系下的机动动力学模型，在状态向量中增加辅助参数；步骤2、根据步骤1建立的机动动力学模型，进行无味卡尔曼滤波，估计机动检测辅助参数；步骤3、在步骤2得到辅助参数估计结果下，根据辅助变量的特性，判断检测目标机动。2.如权利要求1所述的一种基于辅助状态参数的脉冲机动检测方法，其特征在于，所述步骤1中机动动力学模型在位置、速度、加速度状态量的基础上，引入辅助参数，完成加速度的一阶模型建立。3.如权利要求2所述的一种基于辅助状态参数的脉冲机动检测方法，其特征在于，所述步骤1加速度的一阶模型建立过程如下：步骤1.1、设置机动目标状态向量为，X＝[r,v,a,b]；r为目标位置，r＝(x,y,z)
T
，v为目标速度，a为目标加速度，b为辅助参数，a为目标加速度，b为辅助参数，为每秒消耗的质量，m为目标质量；对辅助参量进行求导，可得：考虑到目标的比冲为当F不变时，比冲Isp也不变，即建立辅助参数的微分模型b'＝b2；步骤1.2、建立目标机动动力学模型：式(1)中，g
r
为引力加速度在地心矢径上的分量，g
w
为引力加速度在地球自转轴矢量上的分量，其中J2＝1.08263
×
10
‑3为二阶带谐项系数；μ＝3.986005
×
10
14
m3/s2为地球引力常数；R
e
＝6378140.0m为地球赤道半径；r为目标位置矢量的模，z为目标位置矢量z方向的值，为ECI天球北极；p为推力方向矢量。4.如权利要求1所述的一种基于辅助状态参数的脉冲机动检测方法，其特征在于，所述采用无味卡尔曼滤波UKF算法完成状态估计的具体步骤为：
步骤2.1、采用合作式目标UKF滤波轨道，确定状态初始化；状态变量滤波初值：其中，r和是初始位置和速度，a为初始加速度，b为初始辅助变量，默认为0；初始方差矩阵：P0＝diag(1.0e4,1.0e4,1.0e4,10,10,10,1,0.0002)，diag为对角矩阵运算；过程噪声协方差矩阵：Q＝diag(0,0,0,1.0e
‑
5,1.0e...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄普，淡鹏，汪彬，王奥，张重阳，李海玥，张杨，
申请(专利权)人：中国西安卫星测控中心，
类型：发明
国别省市：