文章编号:1001-893X(2010)09-0045-04双基地制导雷达目标定位的分坐标融合算法�张娅王旬,刘进忙(空军工程大学导弹学院,陕西三原713800)摘�要:提出了一种用于研究双基地制导雷达目标定位的分坐标参数航迹融合算法。通过利用观测到的距离和以及角度序列分别建立参数航迹模型间接得到了目标位置序列,有效提高了目标定位精度。理论分析与仿真结果表明,该方法比简化加权最小二乘算法更具优越性。关键词:双基地制导雷达;目标定位;分坐标;参数融合中图分类号:TN953��文献标识码:A��doi:10.3969/j.issn.1001-893x.2010.09.011SeparateCoordinateFusionAlgorithmforBistaticGuidanceRadarTargetLocationZHANGYa�xun,LIUJin�mang(TheMissileInstitute,AirForceEngineeringUniversity,Sanyuan713800,China)Abstract:Anewseparatecoordinateparametertrackfusionispresentedinordertoresearchbistaticguidanceradartargetlocation.Asetofparametertrackmodelisestablishedrespectivelythroughobservingthelistofdistancesandanglessoastoindirectlygettarget�slocationlistandeffectivelyimprovetheprecision.Thetheoreticalanalysisandsimulationshowthatthemethodismoresuperiorthansimplifiedsquareweightedleast(SWLS)method.Keywords:bistaticguidanceradar;targetlocation;separatecoordinate;parameterfusion1�引�言近年来,随着电子战技术的飞速发展,�四大威胁�(隐身目标、综合性电子干扰、低空超低空突防和反辐射导弹)的出现使得雷达面临着日益严重的生存危机。为了对付日趋成熟起来的�四大威胁�的挑战,双基地雷达获得重视[1-3]。对于双基地制导雷达目标定位跟踪问题已有文献进行了一些研究[4-6],目前常用的方法包括加权最小二乘和线性最小二乘方法等,但主要还是通过直接解算目标在坐标系的定位点而进行定位跟踪分析,由于目标坐标的相关性,使得数学分析比较复杂。针对上述问题,本文利用分坐标参数航迹融合,即利用观测得到的一组距离和序列建立数学模型,从而得到目标速度大小这个有效参量;同时利用观测得到的一组角度序列(方位角序列和俯仰角序列)建立模型,进而得到目标速度方向这组参量。将目标速度大小和方向两组间接参量进行联合解算,可以得到目标位置序列,从而可对目标运动航迹进行定位跟踪。最后,将本文方法与简化加权最小二乘算法以定位精度的几何稀释(GDOP=�2x+�2y+�2z)作为判定条件进行了仿真比较。2�模型建立2.1�距离和参数航迹模型假设发射站T站址为X1,Y1,Z1,接收站R站址为X2,Y2,Z2,接收站测得发射站传送的通�45�第50卷第9期2010年9月电讯技术TelecommunicationEngineeringVol.50�No.9Sep.2010�收稿日期:2010-05-25;修回日期:2010-06-18基金项目:国家自然科学基金资助项目(60677040)FoundationItem:TheNationalNaturalScienceFoundationofChina(No.60677040)过目标的脉冲与时间的乘积为距离和Rii=1,2,3,�,n,空间目标在t0时刻的位置为x0,y0,z0,由于制导雷达扫描速度达到每秒10~15帧,可假设目标匀速直线飞行,其速度为Vx,Vy,Vz,则有目标状态模型:xiyizi=x0y0z0+VxVyVzti-t0,i=1,2,3,�,n(1)目标距离和模型:ai+bi=Ri,i=1,2,3,�,n(2)其中:ai=xi-X12+yi-Y12+zi-Z12,bi=xi-X22+yi-Y22+zi-Z22。将式(2)两端四次方后整理可得到:ai-bi2-2R2iai+bi=-R4i(3)假设式(1)中t0=0,代入式(3)整理,提取可观测参量序列,得到以下矩阵:1t1t21R21R21t1R21t211t2t22R22R22t2R22t22�����1tnt2nR2nR2ntnR2nt2nk1k2k3k4k5k6=-R41R42�R4n(4)其中:k1=c2,k2=4cd,k3=4d2,k4=-2x0-X12+x0-X22+y0-Y12+y0-Y22+z0-Z12+z0-Z22,k5=-42x0-X1-X2Vx+2y0-Y1-Y2Vy+2z0-Z1-Z2Vz,k6=-4V2x+V2y+V2z。令:c=X2-X12x0-X1-X2+Y2-Y12y0-Y1-Y2+Z2-Z12z0-Z1-Z2d=X2-X1Vx+Y2-Y1Vy+Z2-Z1Vz求解式(4)可得kjj=1,2,3,�,6,通过k6即可解出目标运动速度的大小V=V2x+V2y+V2z。在观测得到距离和序列的同时,也可得到角度的观测序列,即方位角序列和俯仰角序列。进一步建立航迹模型,可得到速度的方向。2.2�角度参数航迹模型测量目标方向为li,mi,ni,li=cos�isin�i,mi=cos�icos�i,ni=sin�i,其中,�i为俯仰角,...
