卫星发射任务主动段实时弹道算法研究
2013-06-13胡亚男甘友谊王盛玺
无线电工程 2013年4期
胡亚男,甘友谊,王盛玺
(太原卫星发射中心,山西太原030027)
0 引言
在靶场卫星跟踪任务中,由于布站几何的限制,需利用脉冲雷达与3或4台高精度测速雷达联合解算实时弹道。传统的实时弹道计算方法有综合求速解析法和微分平滑法,这2种方法的优点是简单易行,但是由于对定位测元精度的依赖性很强,所以解算出的弹道精度不高。事后传统的数据融合方法——逐点多站最小二乘可以应用到实时弹道解算,但是目前的布站几何会导致在某个特定时间域出现计算发散的状况。“UKF”算法是在无迹变换(Unscented Transformation,UT)的基础上,借用卡尔曼线性滤波框架建立起来的,它利用非线性状态方程来估算状态向量的概率密度函数,其估计精确度对于任意非线性问题均可达到二阶以上[1]。采用上述不同方法解算实时弹道,分析评估弹道精度,对目前靶场实时弹道计算方法进行研究和评估。
1 实时弹道算法
1.1 综合求速
把脉冲雷达在测站坐标系中的观测量R、A、E转换成测站发射坐标系中的观测量R'、A'、E'后,根据几何关系,第tj时刻目标在发射坐标系中的位置参数Xj=[xj,yj,zj]T为:

式中,x0、y0、z0为测站在发射坐标系中的站址坐标。
连续波多测速系统在tj时刻的观测方程为:



将式(2)的方程组写成矩阵形式为:

式中,

则tj时刻目标在发射坐标系中的速度参数为:

1.2 微分平滑
把脉冲雷达观测量转换到发射坐标系下,直接根据几何关系由式(1)得到目标在发射坐标系中的位置参数,然后使用最小二乘中心微分平滑公式对位置参数进行一阶微分,得到目标的速度参数为:……p>
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