基于机载激光雷达的目标定位误差特性分析

发布时间：2021-07-14 09:57

　　为提高远程大口径舰炮对岸目标精确打击中的定位精度,开展了基于机载激光雷达系统的目标定位误差特性分析研究。首先给出了基于机载激光雷达的目标定位流程,建立了目标定位模型;然后分析了影响目标定位精度的各种误差源,建立了基于蒙特卡罗方法的误差特性分析模型;最后通过数值仿真定量分析了误差源对目标定位精度的影响,并提出了提高目标定位精度的措施,为远程大口径舰炮对岸目标精确打击定位精度的提升提供了参考和依据。 

【文章来源】：电光与控制. 2020,27(04)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

常用坐标系示意图

本文采用的是基于高速扫描振镜的机载激光雷达扫描系统,下面结合激光雷达的工作原理结构框图来介绍其结构和原理。机载激光雷达的系统构造如图2所示。扫描与定位的过程中,激光束的指向位置信息可以通过扫描振镜进行实时回读与获取,即目标被捕获时刻的激光方位信息[6],这样就能获取以振镜转轴中心点为原点、方位角为α、俯仰角为λ的目标方位信息。同时利用目标回波脉冲信号以及测量脉冲延时,可以获得距离信息R[7]。综上,即得目标的位置坐标信息O(R,α,λ),R,α,λ分别为目标与载机基座系之间的相对距离、方位角及俯仰角。机载激光雷达系统目标定位的总体方案如图3所示。

扫描与定位的过程中,激光束的指向位置信息可以通过扫描振镜进行实时回读与获取,即目标被捕获时刻的激光方位信息[6],这样就能获取以振镜转轴中心点为原点、方位角为α、俯仰角为λ的目标方位信息。同时利用目标回波脉冲信号以及测量脉冲延时,可以获得距离信息R[7]。综上,即得目标的位置坐标信息O(R,α,λ),R,α,λ分别为目标与载机基座系之间的相对距离、方位角及俯仰角。机载激光雷达系统目标定位的总体方案如图3所示。2 目标定位算法研究

【参考文献】：
期刊论文
[1]无人机侦察多目标实时定位技术研究[J]. 蔡明兵,刘晶红,徐芳.  中国光学. 2018(05)
[2]融合RFID相位差和激光扫描的动态目标定位[J]. 何静,刘冉,肖宇峰,梁高丽,付余路.  仪器仪表学报. 2018(02)
[3]基于蒙特卡罗卡尔曼滤波的无人机目标定位方法[J]. 贺若飞,田雪涛,刘宏娟,席庆彪.  西北工业大学学报. 2017(03)
[4]舰炮制导弹药发展研究[J]. 孙世岩,朱惠民,宋歆,徐迅之.  火力与指挥控制. 2016(12)
[5]激光雷达在运动目标定位中的应用[J]. 吕昊,王兰.  激光杂志. 2016(09)
[6]中小型无人机作战用途及其弹药关键技术研究[J]. 谢汉桥,郭青松,陈军,宫元.  飞航导弹. 2016(08)
[7]对岸火力支援前沿侦察系统关键技术与作战样式[J]. 吴中红,石章松.  火炮发射与控制学报. 2015(01)

硕士论文
[1]激光运动目标空间定位与KF算法跟踪研究[D]. 赵弋峰.西安电子科技大学 2016
[2]无人机高精度目标定位技术研究[D]. 邵慧.南京航空航天大学 2014



本文编号：3283914