吴能伟

(长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春 130033)

0 引 言

在现代靶场试验中,常用雷达和经纬仪获取高技术兵器武器的外弹道参数(空间坐标、速度、弹道倾角、偏角等),对其攻击性能、毁伤效能进行有效的评估.因雷达的测角精度较低致使其定位精度较差,而经纬仪仅能获取目标的测角信息,加装激光测距后的测量效果不佳[1].虽然 3～4台经纬仪的交会定位精度较高[2],但布设时受试验场地的限制,视场小作用距离有限.因此国外将经纬仪与雷达集成在一起实现单站定位,但其造价昂贵、研制复杂程度较高,而且雷达与电视经纬仪不能分立工作.

在经纬仪附近布设测距雷达获取飞行目标的测角和测距数据,融合两数据得到目标的空间位置具有一定的实际应用价值.文献[3]中的定位模型基于雷达和经纬仪是共面的,在实际中很难满足,存在一定的缺陷.文献[4]中的定位模型也未能给出具体的计算公式和误差分析结果.在分析雷达、经纬仪与目标的几何关系,推导出定位模型的通用计算公式对主要误差来源进行分析,并应用在目标跟踪试验中,其效果良好、具有重要的现实意义.

1 定位模型及误差分析

如图1所示,由雷达和经纬仪构成的联合测量系统,以经纬仪的三轴交点为原点O[5],X轴方向与光电经纬仪的方位角0°平行,Y轴垂直水平面,方向向上.Z轴由X、Y右手坐标系确定.

在O-XYZ坐标系中,目标坐标为M(x,y,z),雷达位于T(),在XOZ平面的投影分别为、.与OX夹角……