[发明专利]六参数椭球概率误差描述导航落点精度的估计方法及系统

摘要

本发明公开了一种六参数椭球概率误差描述惯性导航落点精度的估计方法及系统，即通过椭球的三个轴半径和沿三个坐标轴旋转角度来描述三维空间的落点精度。根据惯性导航系统空中落点的分布特征参数，即落点在空间沿三个正交方向的位置误差的标准差和三者之间的相关系数，通过三次坐标轴旋转变换后建立一个新坐标系，旋转后的落点分布由方向相关转为非相关，并且覆盖了三维空间50％的落点概率，得到的椭球体积最小。相对于传统方法，六参数椭球概率误差模型能够更加精准地表达三维空间中落点位置的方向不均匀性和方向相关性，并给出了一般性通用表达式，对弹道导弹和惯性导航与制导系统在三维空中目标打击与制导的精度评估具有非常好的实际指导意义。

主权项

1.一种六参数椭球概率误差描述惯性导航落点精度的估计方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)利用惯性导航系统得到运载体n个落点位置，n个落点位置的集合设为落点域；(2)根据落点域得到落点域中心的坐标O，统计落点位置与落点域中心沿三个正交方向的位置偏差，并建立直角坐标系OXYZ，使位置偏差所沿的三个正交方向分别对应直角坐标系的OX、OY和OZ轴，并计算得到三个方向的位置误差标准差σx、σy和σz以及三者之间的相关系数；(3)以原点O为旋转中心，依次绕坐标轴Y、X和Z轴旋转φy，φx和γ角度，建立一个新坐标系OX′Y′Z′，并根据三次坐标轴旋转变换矩阵P和原始落点位置协方差矩阵A得到新坐标系OX′Y′Z′下的三个沿坐标轴方向的位置标准方差σx’、σy’和σz’；(4)根据步骤(3)得到的三个方向的位置标准方差σx’、σy’和σz’，在OXYZ坐标系下，以原点O为中心，以1.539σx’、1.539σy’和1.539σz’为三个轴半径，绘制一个椭球，再分别绕坐标轴Y、X和Z轴旋转φy，φx和γ角，该椭球覆盖n/2个运载体落点位置；(5)根据步骤(4)绘制的椭球得到该惯性导航系统相关三维的六参数描述的落点精度ESEP＝(1.539σx’，1.539σy’，1.539σz’，φx，φy，γ)。