[发明专利]适用于非高斯系统的鲁棒容积目标协同定位方法

摘要

适用于非高斯系统的鲁棒容积目标协同定位方法，属于非合作目标协同定位技术领域。本发明是为了解决现有协同定位方法认为传感器的测量噪声符合高斯白噪声，造成对目标估计精度差的问题。它基于当前统计模型建立状态方程；基于传感器测角与机动目标位置关系建立测量方程；然后基于三阶球面‑径向容积准则进行时间更新，获取机动目标状态和协方差的一步预测；再利用机动目标状态和协方差的一步预测生成容积点，根据系统测量方程计算量测预测值和互协方差；最后，将测量更新转换为线性衰退的求解问题，通过求取指标函数的最小值，利用迭代方法获得机动目标状态和协方差的后验估计值，完成机动目标的协同定位。本发明用于目标的协同定位。

主权项

1.一种适用于非高斯系统的鲁棒容积目标协同定位方法，其特征在于，它包括：基于当前统计模型建立状态方程；基于传感器测角与机动目标位置关系建立测量方程；然后基于三阶球面‑相径容积准则进行时间更新，获取机动目标状态和协方差的一步预测；再利用机动目标状态和协方差的一步预测生成容积点，根据系统测量方程计算量测预测值和互协方差；最后，将测量更新转换为线性衰退的求解问题，通过求取指标函数的最小值，利用迭代方法获得机动目标状态和协方差的后验估计值，完成机动目标的协同定位；采用两个传感器测量机动目标的视线高低角γ和方位角η，两个传感器的测量量Z为：Z＝[γ₁ η₁ γ₂ η₂]^T                (1)γ₁为一号传感器的视线高低角，η₁为一号传感器的方位角，γ₂为二号传感器的视线高低角，η₂为二号传感器的方位角；一号传感器在惯性坐标系下的位置坐标X_S,1为：X_s，1＝[x_s，1，y_s，1，z_s，1]^T             (2)式中x_s,1为一号传感器在x轴方向的坐标值，y_s,1为一号传感器在y轴方向的坐标值，z_s,1为一号传感器在z轴方向的坐标值；二号传感器在惯性坐标系下的位置坐标X_S,2为：X_s，2＝[x_s，2，y_s，2，z_s，2]^T              (3)式中x_s,2为二号传感器在x轴方向的坐标值，y_s,2为二号传感器在y轴方向的坐标值，z_s,2为二号传感器在z轴方向的坐标值；则机动目标相对于一号传感器的位置r₁ⁱ在惯性坐标系下表示为：r₁ⁱ＝x‑x_s,1  (4)式中，x＝[x y z]^T,x为机动目标在x轴方向的位置坐标，y为机动目标在y轴方向的位置坐标，z为机动目标在z轴方向的位置坐标；机动目标相对于二号传感器的位置在惯性坐标系下表示为：由于传感器输出的测量信息为其本体坐标系下的视线高低角和方位角，因此需要将机动目标相对于传感器的位置信息在传感器本体系下进行表示：机动目标相对于一号传感器在一号传感器本体系下的位置信息r₁^s为：式中为惯性坐标系到一号传感器本体系的坐标转换矩阵；机动目标相对于二号传感器在二号传感器本体系下的位置信息为：为惯性坐标系到二号传感器本体系的坐标转换矩阵；式(6)写成展开形式为：x_rs,1为一号传感器在x方向的位置分量，y_rs,1为一号传感器在y方向的位置分量，z_rs,1为一号传感器在z方向的位置分量，式(7)写成展开形式为：x_rs,2为二号传感器在x方向的位置分量，y_rs,2为二号传感器在y方向的位置分量，z_rs,2为二号传感器在z方向的位置分量，一号传感器的视线高低角γ₁为：一号传感器的方位角η₁为：η₁＝arctan2(‑z_rs,1,x_rs,1)      (11)二号传感器的视线高低角γ₂为：二号传感器的方位角η₂为：η₂＝arctan2(‑z_rs,2,x_rs,2)     (13)建立传感器的测量方程如下：式中h(X)为测量方程，v为测量噪声矢量，为一号传感器视线高低角测量噪声，为一号传感器方位角测量噪声，为二号传感器视线高低角测量噪声，为二号传感器方位角测量噪声。