[发明专利]空间两个运动物体间最近距离计算方法

说明书

提供空间两个运动物体间最近距离计算方法，将两个运动物体分别命名为导弹和目标，包括下列步骤：设置一个和地球固连的地面直角坐标系；计算各时刻导弹和目标之间的距离；比较R_i的大小，取最小的R_i所处时刻导弹和目标的位置为基础，计算导弹和目标以此时刻的速度继续运动的最近极限距离，并以此距离作为导弹和目标飞行过程中的最近距离；计算接近时间Δt；计算导弹与目标之间的最近距离。本发明方法用于补偿由于离散化带来的离散误差。在基准时刻导弹距离最近距离点较近时，该方法具有很高的可信度。该方法计算方便，计算精度高，计算速度快，时间稳定，可以应用于需要实时计算的场合。

技术领域

本发明属于运动学领域，用于计算在空间的两个物体之间在运动过程中的最短距离。

背景技术

空间的两个物体在运动过程中相互(质心或重心)之间距离不断变化，以导弹攻击活动目标为例，衡量攻击精度的量叫脱靶量，其定义为导弹通过靶平面(通过目标质心且与导弹相对速度向量相垂直的平面)时导弹和目标之间的距离。可以证明，这个距离其实就是导弹在攻击目标过程中导弹和目标之间的最近距离。为叙述方便，本文把导弹在飞行过程中距离目标最近时的位置称为最近距离点。在工程实践中，通过测量或计算可以得到导弹和目标在空间随时间变化的坐标，同时可以计算出各个时间点它们之间的距离，但是，由于计算和测量的离散化，在所有的计算点或测量点中两个物体间距离的最小值并不一定是两个物体之间的最小距离。为得到两个物体间的最小距离，可以采用减小遭遇点附近计算步长或提高测量频率，或在遭遇点附近采用逼近算法等，使得它们的最小值接近最近距离，但都存在精度不高，或计算速度慢等问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种空间两个运动物体间最近距离计算方法，为叙述方便，两个运动物体分别命名为导弹和目标，具体包括下列步骤：

(1)设在任意一个和地球固连的地面直角坐标系，或者和其它星球或物体固连的地面直角坐标系当中，计算或测得的离散化的导弹n个时间点T(t₁，t₂，......，t_n)的坐标是D₁(x_D1，y_D1，z_D1)，D₂(x_D2，y_D2，z_D2)，......，D_n(x_Dn，y_Dn，z_Dn)，对应的n个导弹速度是V_D1(v_Dx1，v_Dy1，v_Dz1)，V_D2(v_Dx2，v_Dy2，v_Dz2)，......，V_Dn(v_Dxn，v_Dyn，v_Dzn)；对应时刻目标的n个坐标是M₁(x_M1，y_M1，z_M1)，M₂(x_M2，y_M2，z_M2)，......，M_n(x_Mn，y_Mn，z_Mn)，对应的n个目标速度是V_M1(v_Mx1，v_My1，v_Mz1)，V_M2(v_Mx2，v_My2，v_Mz2)，......，V_Mn(v_Mxn，v_Myn，v_Mzn)；

上述坐标能够取任意长度单位；速度单位与坐标单位对应；

(2)计算各时刻导弹和目标之间的距离：