[发明专利]一种基于无人飞行器的临近空间运动目标定位方法

权利要求书

1.一种基于无人飞行器的临近空间运动目标定位方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤1)，设置两架无人机A、B，每架无人机上均设置红外探测器和包含INS、GPS、CNS导航传感器的全息组合导航系统；

步骤2)，令O_l-X_lY_lZ_l为大地直角坐标系，R_i(x_i,y_i,z_i),(i＝1,2)分别表示无人机A、B的测量点，l_i为运动目标T和测量点R_i之间的直线，直线l_i在X_lO_lY_l平面的投影R_iM_i与X_l轴正方向的夹角为σ_i，沿Y_l轴正方向为正方向；直线l_i与平面X_lO_lY_l的夹角为β_i，沿Z_l轴正方向为正方向；

采用两架无人机A、B同时对目标进行探测，获得无人机A、B的经度、纬度、高度、滚转角、俯仰角、航向角、红外传感器基座俯仰角振动误差、红外传感器基座滚转角振动误差、红外传感器基座航向角振动误差角、目标探测方位角和目标探测俯仰角(B_i,L_i,H_i,φ_i,θ_i,ψ_i,Δθ_i,Δφ_i,Δψ_i,α_i,λ_i)；

步骤3)，根据以下公式计算出目标和两架无人机A、B的连线在空间直角坐标系中的角度值：

式中，σ_i可根据象限关系对反正切值补偿，(xⁱ,yⁱ,zⁱ)为目标在大地直角坐标系中的坐标；

xiyizi1=(CbpCgbClg)-1xyz1]]>

(x,y,z)为运动目标在基座坐标系中的坐标值；

x=ricosλisinαiy=ricosλicosαiz=risinλi]]>

r_i为任意实参；

Clg=0100001010000001100-Hi-RN010000100001cos Li0-sin Li00100-sin Li0cos Li00001cos Bisin Bi00-sin Bicos Bi000010000110000100001RNe2sin Li0001]]> 1

Cgb=cosφi0-sinφi00100sinφi0cosφi0000110000cosθisinθi00-sinθicosθi00001cosψi-sinψi00sinψicosψi0000100001]]>

Cbp=cosΔφi0-sinΔφi00100sinΔφi0cosΔφi0000110000cosΔθisinΔθi00-sinΔθicosΔθi00001cosΔψi-sinΔψi00sinΔψicosΔψi0000100001]]>

R_N为卯酉圈曲率半径，e为椭球第一偏心率；

步骤4)，根据目标和两架无人机A、B的连线在空间直角坐标系中的角度值求解出目标的空间直角坐标系坐标；

步骤4.1)，根据(x_i,y_i,z_i,σ_i,β_i),(i＝1,2)组成含有量测噪声的矩阵H^m,b^m；

步骤4.2)，令H＝H^m,b＝b^m，计算出矩阵[-b^m H^m]奇异值分解后最小奇异值所对应的右奇异值向量，并将其纪为v₄；

步骤4.3)，根据以下公式求解目标的空间直角坐标系坐标

x^y^z^=v4(2)/v4(1)v4(3)/v4(1)v4(4)/v4(1)T]]>

式中，v₄(m)为向量v₄的第m个元素，m＝1,2,3,4。

步骤5)，根据目标的空间直角坐标系坐标，计算目标对应的经纬高。