【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種超音速彈體末段彈道參數的獲取方法，具體涉及一種彈道激波和爆炸波聯合的末段彈道參數獲取方法。
技術介紹
1、超音速飛行的彈體在即將到達地面時，由于其飛行高度低，受到復雜地形如山地、丘陵等的遮擋，導致雷達散射截面小，地面雜波干擾大，因此，雷達難以對彈體末段彈道參數進行獲取。光學測量方法由于易受到煙塵濃霧的影響，在連續打擊的情況下難以獲得清晰的圖像，導致測量失效；另外，光學測量視場小，在彈體出現較大偏離超出其視場范圍時，也會導致測量失效，從而無法獲取彈體末段彈道參數。
2、分布式聲學測量方法因其具備全天候、不受煙塵濃霧干擾、測量范圍大等特點，常用于大區域目標位置的測量。目前的聲學測量方法是通過多個傳聲器接收目標爆炸或高速撞擊地面產生的聲信號，利用傳聲器之間的到時差實現目標定位。然而，這種方法只能獲得炸點位置和爆炸時刻，無法獲得彈體速度和彈道方向，從而導致無法準確評估彈體性能。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是解決現有的聲學測量方法因只能獲得炸點位置和爆炸時刻，無法獲得彈體速度和彈道方向，從而導致無法準確評估彈體性能的技術問題，而提供了一種彈道激波和爆炸波聯合的末段彈道參數獲取方法。
2、為了實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案：
3、一種彈道激波和爆炸波聯合的末段彈道參數獲取方法，其特殊之處在于，包括以下步驟：
4、步驟1、在預定炸點周圍布設n個聲學測點，n≥2；所述聲學測點依次獲取彈道激波波達方向和彈道激波到時、
5、步驟2、通過獲取的爆炸波波達方向和爆炸波到時得到炸點位置和爆炸時刻；
6、步驟3、通過獲取的彈道激波波達方向、彈道激波到時和炸點位置計算出彈道方向和彈體速度。
7、進一步地，步驟1具體為：
8、在預定炸點周圍布設n個聲學測點，n≥2；所述聲學測點位于已知位置si＝[xi,yi,zi]t，i∈{1,2,…,n}，[·]t表示轉置運算，炸點位置設為s，炸點s到聲學測點si的距離為di，聲學測點si對應的激波分離點為pi，激波分離點pi到聲學測點si的距離為ri，激波分離點pi到炸點s的距離為li；所述聲學測點依次接收超音速飛行彈體彈道軌跡上激波分離點pi發出的彈道激波、爆炸產生的爆炸波，依次獲取彈道激波波達方向和彈道激波到時、爆炸波波達方向和爆炸波到時。
9、進一步地，步驟2具體包括以下子步驟：
10、步驟2.1、根據步驟1中獲取的爆炸波波達方向，得到炸點s相對于聲學測點si的單位向量ki：
11、
12、其中：為第i個聲學測點測量的炸點俯仰角；
13、為第i個聲學測點測量的炸點方位角；
14、步驟2.2、根據下式使用加權最小二乘法計算得到炸點位置s的估計
15、
16、其中：
17、g為融合爆炸波波達方向信息的矩陣，
18、g＝[2(k2-k1),…,2(kn-k1),u1,…,un]；
19、ui為通過爆炸波波達方向構建的矩陣：
20、
21、w為融合爆炸波波達方向和炸點到測點距離信息的權重矩陣，
22、w＝tqtt；
23、
24、01×2為2個元素為0的行向量，02×2為2行2列元素全部為0的矩陣，02為零向量；
25、q為測量誤差向量的協方差矩陣，dn1＝c(tb,n-tb,1)，n∈{2,…,n}，dn1為第n個聲學測點sn到炸點s的距離與第1個聲學測點s1到炸點s的距離之差，c為聲波的傳播速度，tb,n和tb,1分別為第n個聲學測點sn和第1個聲學測點s1獲取的爆炸波到時，δ(·)表示相應測量值的誤差；
26、h為融合爆炸波波達方向、聲學測點位置和聲學測點到炸點的距離差的向量，
27、步驟2.3、根據步驟1中的聲學測點si和獲取的爆炸波到時、步驟2.1中所得單位向量ki以及步驟2.2中所得炸點位置s的估計計算得到爆炸時刻的估計并對求平均值，得到爆炸時刻t的估計
28、
29、其中：為di的估計，tb,i為第i個聲學測點si獲取的爆炸波到時。
30、進一步地，步驟3具體包括以下子步驟：
31、步驟3.1、根據步驟1中獲取的彈道激波波達方向，得到激波分離點pi相對于聲學測點si的單位向量bi：
32、bi＝[cosφicosθi,cosφisinθi,sinφi]t
33、其中：φi為第i個聲學測點測量的彈道激波俯仰角；
34、θi為第i個聲學測點測量的彈道激波方位角；
35、步驟3.2、根據下式使用加權最小二乘法計算得到激波分離點位置p1的估計
36、
37、其中：
38、a為融合彈道激波波達方向信息的矩陣，a＝[(b2-b1),…,(bn-b1),2(b2-b1),…,2(bn-b1),v1]；
39、vi為通過彈道激波波達方向構建的矩陣：
40、
41、w1為融合彈道激波波波達方向、激波分離點到炸點距離、激波分離點到聲學測點距離、激波分離點和聲學測點的位置以及彈道方向信息的權重矩陣，w1＝q1；
42、q1為測量誤差向量ε＝[δst,δτ21,…,δτn1,ε1,...,εn]t的協方差矩陣，εi＝[δθi,δφi]t，τj1＝c(ts,j-ts,1)，j∈{2,…,n}，ts,j和ts,1分別為第j個聲學測點sj和第1個聲學測點s1獲取的彈道激波到時；
43、z為融合彈道激波波達方向、炸點和聲學測點位置、聲學測點sj和s1到各自對應激波分離點距離差的向量，
44、
45、r21為第2個聲學測點s2到對應激波分離點p2的距離與第1個聲學測點s1到對應激波分離點p1的距離之差，rn1為第n個聲學測點sn到對應激波分離點pn的距離與第1個聲學測點s1到對應激波分離點p1的距離之差；
46、依據所述激波分離點位置p1的估計的計算過程，依次計算其余激波分離點位置的估計，獲得每個激波分離點位置pi的估計
47、步驟3.3、根據步驟2.2中所得炸點位置s的估計步驟3.2中所得每個激波分離點位置pi的估計計算得到對應彈道方向的估計并對所有求平均值，得到彈道方向u的估計
48、
49、其中：符號||·||表示向量的2范數；
50、步驟3.4、令權重矩陣w1＝bq1bt，重復步驟3.2-步驟3.3，得到更新后的彈道方向u的估計
51、其中，
52、
53、01×3為3個元素為0的行向量，01×(n-1)為n-1個元素為0的行向量，02×3為2行3列元素全部為0的矩陣，02×(n-1)為2行n-1列元素全部為0的矩陣，i(n-1)×(n-1)本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種彈道激波和爆炸波聯合的末段彈道參數獲取方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的彈道激波和爆炸波聯合的末段彈道參數獲取方法，其特征在于，步驟1具體為：
3.根據權利要求2所述的彈道激波和爆炸波聯合的末段彈道參數獲取方法，其特征在于，步驟2具體包括以下子步驟：
4.根據權利要求3所述的彈道激波和爆炸波聯合的末段彈道參數獲取方法，其特征在于，步驟3具體包括以下子步驟：
5.根據權利要求1或2所述的彈道激波和爆炸波聯合的末段彈道參數獲取方法，其特征在于：
【技術特征摘要】
1.一種彈道激波和爆炸波聯合的末段彈道參數獲取方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的彈道激波和爆炸波聯合的末段彈道參數獲取方法，其特征在于，步驟1具體為：
3.根據權利要求2所述的彈道激波和爆炸波聯合的末段彈道參數獲取...
【專利技術屬性】
技術研發人員：梁旭斌，楊軍，盧強，張德志，吳祖堂，孫迪峰，張亮永，
申請(專利權)人：西北核技術研究所，
類型：發明
國別省市：
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