基于激光告警器的来袭激光三维空间定位方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及基于激光告警器的来袭激光三维空间定位方法及系统，具体为激光定位技术领域。所述方法包括根据所述激光告警器的坐标计算所述激光告警器在地心直角坐标系下的坐标；根据所述激光告警器在地心直角坐标系下的坐标、所述激光告警器与来袭激光之间的距离、所述激光告警器测量的所述来袭激光的俯仰角和方位角计算在地心直角坐标系下所述来袭激光相对于所述激光告警器的坐标；根据在地心直角坐标系下所述来袭激光相对于所有激光告警器的坐标计算在地心直角坐标系下所述来袭激光的空间坐标。本发明专利技术利用激光告警器进行无源三维空间定位，不易被敌方侦察，从而提升了自身目标的隐蔽性。目标的隐蔽性。目标的隐蔽性。

【技术实现步骤摘要】
基于激光告警器的来袭激光三维空间定位方法及系统


[0001]本专利技术涉及激光定位
，特别是涉及基于激光告警器的来袭激光三维空间定位方法及系统。

技术介绍

[0002]激光告警作为一种光电侦察技术手段，一般采用无源激光告警器，如图1所示，激光告警架设在被保护目标的周边，实现探测并识别激光制导武器发出的制导信号，判断威胁程度并判决是否预警，由此采取迅速躲避、打开对抗设备等相应措施。激光告警设备的主要优点包括：1.迅速判断来袭激光的方向，告警响应迅速；2.判别来袭激光的准确度较高；3.探测频带宽，能够对一定区域的范围进行实时的侦测，探测出目前大部分装备的激光指示信号；4.告警器架设方便、质量较轻且维护费用低。随着时代发展变化，技术手段的不断革新，激光告警器在硬件系统中加入了FPGA和DSP技术，在软件系统加入数据融合算法，使告警系统的响应时间大幅缩短，告警精度不断提高。目前，激光告警器装备主要采用的是阵列式探测器的编码探测技术，下面以某型激光告警器为例进行介绍：采用十个阵列式光敏元件构成一个探测头，可以覆盖垂直270
°
视场范围以及水平
‑
180
°
到180
°
视场范围，如该视场内有激光脉冲信号照射或散射到告警器探测头上，则该激光经过特质光学镜头后到达光敏元件并进行光电转换，将光信号转换为电信号，电信号经前端调理电路进行整形后，经过阈值比较电路，将信号放大电路输出的模拟信号转换为数字信号，输出脉冲信号至信息处理板，信息处理板处理后由其他接口电路与主机进行数据交换，在主机中完成对来袭激光信息的判断。一般情况下，来袭激光指示器安装在光电吊舱中，光电吊舱安装在敌方飞机或无人机的机腹部位，因此确定来袭激光指示器的三维空间坐标就相当于确定了敌方飞机或无人机的三维空间坐标，从而通过对抗手段对敌方目标予以打击，现有的一般对目标进行三维空间定位通常采用目标指示雷达的方法进行三维空间定位，这种方法是用有源的手段，缺点就是极易被敌方电子侦察，从而利用反辐射武器对我方雷达进行摧毁，并且激光告警器仅能测量来袭激光的方位角、俯仰角和频率等信息，无法对来袭激光指示器的位置进行三维空间定位。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供基于激光告警器的来袭激光三维空间定位方法及系统，可利用激光告警器进行无源三维空间定位，不易被敌方侦察，从而提升了自身目标的隐蔽性。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0005]一种基于激光告警器的来袭激光三维空间定位方法，包括：
[0006]获取多个激光告警器的坐标，各所述激光告警器与来袭激光之间的距离以及各所述激光告警器测量的所述来袭激光的俯仰角和方位角；所述坐标包括在北天东坐标系下的坐标和在WGS
‑
84坐标系下的坐标；所述北天东坐标系为以被保护目标为原点建立的，多个激光告警器均设置在所述被保护目标的设定范围内；
[0007]对于任意一个激光告警器，根据所述激光告警器的坐标计算所述激光告警器在地心直角坐标系下的坐标；
[0008]根据所述激光告警器在地心直角坐标系下的坐标、所述激光告警器与来袭激光之间的距离、所述激光告警器测量的所述来袭激光的俯仰角和方位角计算在地心直角坐标系下所述来袭激光相对于所述激光告警器的坐标；
[0009]根据在地心直角坐标系下所述来袭激光相对于所有激光告警器的坐标计算在地心直角坐标系下所述来袭激光的空间坐标。
[0010]可选的，所述根据所述激光告警器的坐标计算所述激光告警器在地心直角坐标系下的坐标，具体包括：
[0011]其中，X
i
表示第i个激光告警器在地心直角坐标系下的横坐标，Y
i
表示第i个激光告警器在地心直角坐标系下的纵坐标，Z
i
表示第i个激光告警器在地心直角坐标系下的竖坐标，x
iN
表示第i个激光告警器在北天东坐标系下的横坐标，y
iN
表示第i个激光告警器在北天东坐标系下的纵坐标，z
iN
表示第i个激光告警器在北天东坐标系下的竖坐标，Lon
i
表示第i个激光告警器在WGS
‑
84坐标系下的横坐标，Lat
i
表示第i个激光告警器在WGS
‑
84坐标系下的纵坐标。
[0012]可选的，所述根据所述激光告警器在地心直角坐标系下的坐标、所述激光告警器与来袭激光之间的距离、所述激光告警器测量的所述来袭激光的俯仰角和方位角计算在地心直角坐标系下所述来袭激光相对于所述激光告警器的坐标，具体包括：
[0013]根据所述激光告警器在地心直角坐标系下的横坐标和纵坐标以及所述激光告警器测量的所述来袭激光的俯仰角计算在地心直角坐标系下所述来袭激光相对于所述激光告警器的横坐标和纵坐标；
[0014]根据所述来袭激光相对于所述激光告警器的横坐标和纵坐标、所述激光告警器在地心直角坐标系下的坐标以及所述激光告警器测量的所述来袭激光的方位角计算在地心直角坐标系下所述来袭激光相对于所述激光告警器的竖坐标。
[0015]可选的，所述根据所述激光告警器在地心直角坐标系下的横坐标和纵坐标以及所述激光告警器测量的所述来袭激光的俯仰角计算在地心直角坐标系下所述来袭激光相对于所述激光告警器的横坐标和纵坐标，具体为：
[0016]根据公式其中，β
i
表示第i个告警器测量的来袭激光的俯仰角，x
s|i
表示在地心直角坐标系下来袭激光相对于第i个激光告警器的横坐标，y
s|i
表示在地心直角坐标系下来袭激光相对于第i个激光告警器的纵坐标，X
i
表示第i个激光告警器在地心直角坐标系下的横坐标，Y
i
表示第i个激光告警器在地心直角坐标系下的纵坐标。
[0017]可选的，所述根据所述来袭激光相对于所述激光告警器的横坐标和纵坐标、所述激光告警器在地心直角坐标系下的坐标以及所述激光告警器测量的所述来袭激光的方位
角计算在地心直角坐标系下所述来袭激光相对于所述激光告警器的竖坐标，具体包括：
[0018]其中，z
s|i
表示在地心直角坐标系下来袭激光相对于第i个激光告警器的竖坐标，n表示激光告警器的总个数，Z
i
表示第i个激光告警器在地心直角坐标系下的竖坐标，α
i
表示第i个告警器测量的来袭激光的方位角。
[0019]一种基于激光告警器的来袭激光三维空间定位系统，包括：
[0020]来袭激光定位模块和分别与所述来袭激光定位模块连接的多个激光告警器子系统；所述激光告警器子系统包括激光告警器和设置在所述激光告警器上的告警器定位模块；所述告警器定位模块用于对所述激光告警器进行定位得到所述激光告警器的坐标；
[0021]所述来袭激光定位模块用于执行上述所述的基于激光告警器的来袭激光三维空间定位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于激光告警器的来袭激光三维空间定位方法，其特征在于，包括：获取多个激光告警器的坐标，各所述激光告警器与来袭激光之间的距离以及各所述激光告警器测量的所述来袭激光的俯仰角和方位角；所述坐标包括在北天东坐标系下的坐标和在WGS
‑
84坐标系下的坐标；所述北天东坐标系为以被保护目标为原点建立的，多个激光告警器均设置在所述被保护目标的设定范围内；对于任意一个激光告警器，根据所述激光告警器的坐标计算所述激光告警器在地心直角坐标系下的坐标；根据所述激光告警器在地心直角坐标系下的坐标、所述激光告警器与来袭激光之间的距离、所述激光告警器测量的所述来袭激光的俯仰角和方位角计算在地心直角坐标系下所述来袭激光相对于所述激光告警器的坐标；根据在地心直角坐标系下所述来袭激光相对于所有激光告警器的坐标计算在地心直角坐标系下所述来袭激光的空间坐标。2.根据权利要求1所述的一种基于激光告警器的来袭激光三维空间定位方法，其特征在于，所述根据所述激光告警器的坐标计算所述激光告警器在地心直角坐标系下的坐标，具体包括：其中，X
i
表示第i个激光告警器在地心直角坐标系下的横坐标，Y
i
表示第i个激光告警器在地心直角坐标系下的纵坐标，Z
i
表示第i个激光告警器在地心直角坐标系下的竖坐标，x
iN
表示第i个激光告警器在北天东坐标系下的横坐标，y
iN
表示第i个激光告警器在北天东坐标系下的纵坐标，z
iN
表示第i个激光告警器在北天东坐标系下的竖坐标，Lon
i
表示第i个激光告警器在WGS
‑
84坐标系下的横坐标，Lat
i
表示第i个激光告警器在WGS
‑
84坐标系下的纵坐标。3.根据权利要求1所述的一种基于激光告警器的来袭激光三维空间定位方法，其特征在于，所述根据所述激光告警器在地心直角坐标系下的坐标、所述激光告警器与来袭激光之间的距离、所述激光告警器测量的所述来袭激光的俯仰角和方位角计算在地心直角坐标系下所述来袭激光相对于所述激光告警器的坐标，具体包括：根据所述激光告警器在地心直角坐标系下的横坐标和纵坐标以及所述激光告警器测量的所述来袭激光的俯仰角计算在地心直角坐标系下所述来袭激光相对于所述激光告警器的横坐标和纵坐标；根据所述来袭激光相对于所述激光告警器的横坐标和纵坐标、所述激光告警器在地心直角坐标系下的坐标以及所述激光告警器测量的所述来袭激光的方位角计算在地心...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈涛，杨洋，范博雄，刘凯南，辛丽伟，
申请(专利权)人：中国人民解放军火箭军工程大学，
类型：发明
国别省市：