[发明专利]利用测向数据进行目标定位的方法与系统

说明书

技术领域

本发明涉及多被动式传感器信息融合技术领域，尤其涉及一种利用测向数据进行目标定位的方法与系统。

背景技术

利用测向的观测数据对目标的被动定位具有隐蔽性强、抗干扰能力强的特点，在军事领域有重要的应用价值。由于测量中只有目标在空间中的角度信息，而没有目标的距离信息，因此，被动被动式传感器系统通常采用多个被动式传感器同时观测到的视线交叉确定目标的坐标。在被动被动式传感器系统中，如何利用多个被动式传感器的测量信息对目标进行快速和精确定位是一个需要解决的关键技术问题。

在利用多被动式传感器对目标进行定位的方法中，重心法是一种比较常见的方法，利用重心法对目标进行定位的基本过程为，先计算三条视线中任意两条的公垂线段的中点，并将其作为目标的一个坐标估计值，由此确定出目标的三个坐标估计值；然后由目标的三个坐标估计值计算由所述三个坐标估计值所确定的三角形的重心，并将该重心作为最终的目标坐标。重心法虽然也可以实现目标定位，但是其鲁棒性差，定位精度不高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种利用测向数据进行目标定位的方法与系统，以解决利用重心法对目标进行定位时鲁棒性差以及定位精度不高的缺点。本发明是这样实现的：

一种利用测向数据进行目标定位的方法，包括如下步骤：

利用三个被动式传感器同时观测目标，由每一被动式传感器对目标观测得到的角度测量数据确定出一条由该被动式传感器指向目标的视线，由此确定出三条由各被动式传感器指向目标的视线；

计算三条视线中任意两条的公垂线段的中点的坐标，并将该坐标作为目标的一个坐标估计值，由此确定出目标的三个坐标估计值；

计算由所述三个坐标估计值所确定的三角形的内心，并将该内心作为最终的目标坐标。

进一步地，所述三个坐标估计值的计算方法如下：

设三个被动式传感器分别为被动式传感器S₁、被动式传感器S₂、被动式传感器S₃；其中，被动式传感器S₁的坐标为被动式传感器S₂的坐标为被动式传感器S₃的坐标为

由被动式传感器S₁指向目标的视线为(β₁,ε₁)，其中，β₁表示视线(β₁,ε₁)的方位角，ε₁表示视线(β₁,ε₁)的俯仰角；

由被动式传感器S₂指向目标的视线为(β₂,ε₂)，其中，β₂表示视线(β₂,ε₂)的方位角，ε₂表示视线(β₂,ε₂)的俯仰角；

由被动式传感器S₃指向目标的视线为(β₃,ε₃)，其中，β₃表示视线(β₃,ε₃)的方位角，ε₃表示视线(β₃,ε₃)的俯仰角；

计算视线(β₁,ε₁)与视线(β₂,ε₂)的公垂线段与该两条视线的两个交点的坐标其中，i＝1,2；其中，i＝1,2，p_i＝cos(ε_i)cos(β_i)，q_i＝cos(ε_i)sin(β_i)，r_i＝sin(β_i)，其中，如果i＝1，则j＝2，如果i＝2，则j＝1；

计算所述两个交点之间的中点的坐标X₁，并将其作为由视线(β₁,ε₁)与视线(β₂,ε₂)所确定的坐标估计值；该坐标估计值为X₁＝(x₁,y₁,z₁)，其中