一种弹道目标再入段的跟踪预测方法及装置

    专利查询2025-04-03  34


    本发明涉及雷达目标跟踪,特别涉及一种弹道目标再入段的跟踪预测方法及装置。


    背景技术:

    1、弹道目标的飞行通常分为初段、中段和末段,其中末段又称再入段,是再入到大气层的飞行阶段,在再入段,弹道目标通常遵从其导引头中预设的末制导策略,按照水平面呈直线,竖直面呈近抛物线的方式向其打击目标运动,因此需要预测目标的运动轨迹并以此进行跟踪,从而实现对弹道目标的拦截。

    2、相关技术中,针对弹道目标的跟踪研究通常仅在二维平面对目标运动轨迹进行预测,没有考虑三维空间中目标的运动情况,从而导致对弹道目标的跟踪预测结果准确率较低。

    3、基于此,目前亟需一种弹道目标再入段的跟踪预测方法及装置来解决上述技术问题。


    技术实现思路

    1、本发明实施例提供了一种弹道目标再入段的跟踪预测方法及装置,能够有效提高再入段弹道目标的跟踪预测结果的准确率。

    2、第一方面,本发明实施例提供了一种弹道目标再入段的跟踪预测方法,包括:

    3、基于初始状态下连续两个时刻对跟踪目标的量测数据,计算原始状态向量的估计值及估计协方差;所述原始状态向量包括位置分量和速度分量;

    4、利用所述原始状态向量的估计值及估计协方差和跟踪目标已知的目的地位置,确定初始状态下的增广状态向量的估计值及估计协方差;其中,增广状态向量是在原始状态向量的基础上增广有航向角的状态向量;

    5、在每一个当前时刻,利用当前时刻的量测数据、上一时刻确定的增广状态向量的估计值及估计协方差以及预先针对弹道目标再入段构建的三维运动模型,确定当前时刻的增广状态向量的估计值及估计协方差,以根据当前时刻的增广状态向量的估计值及估计协方差实现对弹道目标再入段的跟踪。

    6、第二方面,本发明实施例还提供了一种弹道目标再入段的跟踪预测装置,包括:

    7、计算模块,用于基于初始状态下连续两个时刻对跟踪目标的量测数据,计算原始状态向量的估计值及估计协方差;所述原始状态向量包括位置分量和速度分量;

    8、第一确定模块,用于利用所述原始状态向量的估计值及估计协方差和跟踪目标已知的目的地位置,确定初始状态下的增广状态向量的估计值及估计协方差;其中,增广状态向量是在原始状态向量的基础上增广有航向角的状态向量;

    9、第二确定模块,用于在每一个当前时刻,利用当前时刻的量测数据、上一时刻确定的增广状态向量的估计值及估计协方差以及预先针对弹道目标再入段构建的三维运动模型,确定当前时刻的增广状态向量的估计值及估计协方差,以根据当前时刻的增广状态向量的估计值及估计协方差实现对弹道目标再入段的跟踪。

    10、第三方面,本发明实施例还提供了一种电子设备,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时,实现本说明书任一实施例所述的方法。

    11、第四方面,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,当所述计算机程序在计算机中执行时,令计算机执行本说明书任一实施例所述的方法。

    12、本发明实施例提供了一种弹道目标再入段的跟踪预测方法及装置,首先根据初始状态下连续两个时刻跟踪目标的量测数据,计算得到包括位置分量和速度分量的原始状态向量,接着利用跟踪目标的已知目的地位置,确定增广有航向角的增广状态向量,随后在每一个当前时刻根据实时量测数据和预先建立的三维运动模型对上一时刻的增广状态向量进行处理,得到用于对弹道目标再入段的跟踪的当前时刻的增广状态向量。上述方法引入了由位置信息确定的平面航向角作为跟踪预测的一个依据,增加了跟踪系统的可利用数据,进而提高了对弹道目标的跟踪预测精度。



    技术特征:

    1.一种弹道目标再入段的跟踪预测方法,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述利用所述原始状态向量的估计值及估计协方差和跟踪目标已知的目的地位置,确定初始状态下的增广状态向量的估计值及估计协方差,包括:

    3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述利用当前时刻的量测数据、上一时刻确定的增广状态向量的估计值及估计协方差以及预先针对弹道目标再入段构建的三维运动模型,确定当前时刻的增广状态向量的估计值及估计协方差,包括:

    4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述利用上一时刻确定的增广状态向量的估计值及估计协方差和所述三维运动模型,确定当前时刻的预测增广状态向量,包括:

    5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述三维运动模型为:

    6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述利用当前时刻的量测数据和当前时刻的预测增广状态向量,确定当前时刻的增广状态向量的估计值及估计协方差,包括:

    7.根据权利要求2、4或6所述的方法,其特征在于,所述多维采样的方式为:

    8.一种弹道目标再入段的跟踪预测装置,其特征在于,包括:

    9.一种电子设备,其特征在于,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时,实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。

    10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有计算机程序,当所述计算机程序在计算机中执行时,令计算机执行权利要求1-7中任一项所述的方法。


    技术总结
    本发明提供了一种弹道目标再入段的跟踪预测方法及装置,涉及雷达目标跟踪技术领域,其中方法包括:基于初始状态下连续两个时刻对跟踪目标的量测数据,计算原始状态向量的估计值及估计协方差;利用所述原始状态向量的估计值及估计协方差和跟踪目标已知的目的地位置,确定初始状态下的增广状态向量的估计值及估计协方差;在每一个当前时刻,利用当前时刻的量测数据、上一时刻确定的增广状态向量的估计值及估计协方差以及预先针对弹道目标再入段构建的三维运动模型,确定当前时刻的增广状态向量的估计值及估计协方差,以根据当前时刻的增广状态向量的估计值实现对弹道目标再入段的跟踪。本方案,能够有效提高对弹道目标的跟踪预测精度。

    技术研发人员:李可毅,高长伟,周共健
    受保护的技术使用者:哈尔滨工业大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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