[发明专利]一种交互式多弹多模型航迹融合方法

说明书

本发明涉及一种交互式多弹多模型航迹融合方法，采用马尔科夫转移矩阵，利用各模型滤波的状态估计和协方差估计信息实时确定各模型的加权系数，利用各弹的状态估计和协方差估计信息实时确定多弹的加权系数，以提高融合系统的实时性和精度。

技术领域

本发明属于多导弹协同攻击领域，具体涉及一种交互式多导弹航迹融合方法。

背景技术

面对日益复杂的战场环境，单一导弹越来越难以高精度的探测目标。为了提高空空导弹打击目标的成功率，采用多枚导弹协同攻击目标，多枚导弹携带多制式导引头从不同方向探测目标，并通过数据链进行数据传输，在融合中心进行航迹融合可以有效地提高目标探测的精度和可靠性。利用多方位多源信息的冗余性，保持长时间对目标的跟踪，排除敌方和环境的干扰信息，提高对目标状态和身份的估计精度，有助于为导弹末制导提供更为精确的制导信息。

目前，航迹融合系统结构主要分为集中式航迹融合结构和分布式航迹融合结构，集中式航迹融合因为其对融合中心计算量要求较高而难以实际应用，分布式航迹融合精度略低，但因为计算量小，对多源信息包容性强能够即插即用而得到广泛应用。目前常用的分布式融合方法包括简单组合、协方差加权和加权融合法，都没有考虑空空导弹在快速攻击中的角度变化，并且对多弹系统中导弹失去探测信息的情况不敏感，以致对目标探测精度提升不明显，甚至带入融合误差。

发明内容

要解决的技术问题

针对现有多弹协同探测系统中对快速变化的信息不敏感，融合精度较低的问题，本发明提出了一种交互式多弹多模型航迹融合方法。

技术方案

一种交互式多弹多模型航迹融合方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：在惯性参考坐标系中，建立各个导弹导引头的弹目相对运动方程和目标机动运动方程；

所述的弹目相对运动方程为：

式中：测量信息Z_j＝[r_j,θ_j,η_j]^T，为第j枚导弹与目标的弹目接近速度、俯仰角、偏航角信息，为第j枚导弹量测噪声，是第j枚导弹弹目相对位置信息：

式中：x_t,y_t,z_t是目标位置信息，x_m,j,y_m,j,z_m,j是第j个导弹的位置信息；

惯性参考坐标系中目标相对运动状态向量取为：

所述的目标机动运动方程包括匀速目标模型、匀加速目标模型、左转弯目标模型、右转弯目标模型：

匀速运动的离散化方程为：

X(k+1)＝φ_CV(k)X(k)+G_CV(k)ω(k) (4)

式中：φ_CV(k)是匀速运动模型状态转移矩阵，G_CV(k)是状态噪声向量转移矩阵，X(k)是k时刻目标运动状态向量，ω(k)是k时刻的状态噪声向量；

其中：T为仿真滤波周期；

匀加速运动的离散化方程为：

X(k+1)＝φ_CA(k)X(k)+G_CA(k)ω(k) (6)