基于機(jī)載激光雷達(dá)的目標(biāo)定位誤差特性分析
發(fā)布時(shí)間:2021-07-14 09:57
為提高遠(yuǎn)程大口徑艦炮對(duì)岸目標(biāo)精確打擊中的定位精度,開展了基于機(jī)載激光雷達(dá)系統(tǒng)的目標(biāo)定位誤差特性分析研究。首先給出了基于機(jī)載激光雷達(dá)的目標(biāo)定位流程,建立了目標(biāo)定位模型;然后分析了影響目標(biāo)定位精度的各種誤差源,建立了基于蒙特卡羅方法的誤差特性分析模型;最后通過數(shù)值仿真定量分析了誤差源對(duì)目標(biāo)定位精度的影響,并提出了提高目標(biāo)定位精度的措施,為遠(yuǎn)程大口徑艦炮對(duì)岸目標(biāo)精確打擊定位精度的提升提供了參考和依據(jù)。
【文章來源】:電光與控制. 2020,27(04)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
常用坐標(biāo)系示意圖
本文采用的是基于高速掃描振鏡的機(jī)載激光雷達(dá)掃描系統(tǒng),下面結(jié)合激光雷達(dá)的工作原理結(jié)構(gòu)框圖來介紹其結(jié)構(gòu)和原理。機(jī)載激光雷達(dá)的系統(tǒng)構(gòu)造如圖2所示。掃描與定位的過程中,激光束的指向位置信息可以通過掃描振鏡進(jìn)行實(shí)時(shí)回讀與獲取,即目標(biāo)被捕獲時(shí)刻的激光方位信息[6],這樣就能獲取以振鏡轉(zhuǎn)軸中心點(diǎn)為原點(diǎn)、方位角為α、俯仰角為λ的目標(biāo)方位信息。同時(shí)利用目標(biāo)回波脈沖信號(hào)以及測(cè)量脈沖延時(shí),可以獲得距離信息R[7]。綜上,即得目標(biāo)的位置坐標(biāo)信息O(R,α,λ),R,α,λ分別為目標(biāo)與載機(jī)基座系之間的相對(duì)距離、方位角及俯仰角。機(jī)載激光雷達(dá)系統(tǒng)目標(biāo)定位的總體方案如圖3所示。
掃描與定位的過程中,激光束的指向位置信息可以通過掃描振鏡進(jìn)行實(shí)時(shí)回讀與獲取,即目標(biāo)被捕獲時(shí)刻的激光方位信息[6],這樣就能獲取以振鏡轉(zhuǎn)軸中心點(diǎn)為原點(diǎn)、方位角為α、俯仰角為λ的目標(biāo)方位信息。同時(shí)利用目標(biāo)回波脈沖信號(hào)以及測(cè)量脈沖延時(shí),可以獲得距離信息R[7]。綜上,即得目標(biāo)的位置坐標(biāo)信息O(R,α,λ),R,α,λ分別為目標(biāo)與載機(jī)基座系之間的相對(duì)距離、方位角及俯仰角。機(jī)載激光雷達(dá)系統(tǒng)目標(biāo)定位的總體方案如圖3所示。2 目標(biāo)定位算法研究
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]無人機(jī)偵察多目標(biāo)實(shí)時(shí)定位技術(shù)研究[J]. 蔡明兵,劉晶紅,徐芳. 中國光學(xué). 2018(05)
[2]融合RFID相位差和激光掃描的動(dòng)態(tài)目標(biāo)定位[J]. 何靜,劉冉,肖宇峰,梁高麗,付余路. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2018(02)
[3]基于蒙特卡羅卡爾曼濾波的無人機(jī)目標(biāo)定位方法[J]. 賀若飛,田雪濤,劉宏娟,席慶彪. 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(03)
[4]艦炮制導(dǎo)彈藥發(fā)展研究[J]. 孫世巖,朱惠民,宋歆,徐迅之. 火力與指揮控制. 2016(12)
[5]激光雷達(dá)在運(yùn)動(dòng)目標(biāo)定位中的應(yīng)用[J]. 呂昊,王蘭. 激光雜志. 2016(09)
[6]中小型無人機(jī)作戰(zhàn)用途及其彈藥關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 謝漢橋,郭青松,陳軍,宮元. 飛航導(dǎo)彈. 2016(08)
[7]對(duì)岸火力支援前沿偵察系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)與作戰(zhàn)樣式[J]. 吳中紅,石章松. 火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào). 2015(01)
碩士論文
[1]激光運(yùn)動(dòng)目標(biāo)空間定位與KF算法跟蹤研究[D]. 趙弋峰.西安電子科技大學(xué) 2016
[2]無人機(jī)高精度目標(biāo)定位技術(shù)研究[D]. 邵慧.南京航空航天大學(xué) 2014
本文編號(hào):3283914
【文章來源】:電光與控制. 2020,27(04)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
常用坐標(biāo)系示意圖
本文采用的是基于高速掃描振鏡的機(jī)載激光雷達(dá)掃描系統(tǒng),下面結(jié)合激光雷達(dá)的工作原理結(jié)構(gòu)框圖來介紹其結(jié)構(gòu)和原理。機(jī)載激光雷達(dá)的系統(tǒng)構(gòu)造如圖2所示。掃描與定位的過程中,激光束的指向位置信息可以通過掃描振鏡進(jìn)行實(shí)時(shí)回讀與獲取,即目標(biāo)被捕獲時(shí)刻的激光方位信息[6],這樣就能獲取以振鏡轉(zhuǎn)軸中心點(diǎn)為原點(diǎn)、方位角為α、俯仰角為λ的目標(biāo)方位信息。同時(shí)利用目標(biāo)回波脈沖信號(hào)以及測(cè)量脈沖延時(shí),可以獲得距離信息R[7]。綜上,即得目標(biāo)的位置坐標(biāo)信息O(R,α,λ),R,α,λ分別為目標(biāo)與載機(jī)基座系之間的相對(duì)距離、方位角及俯仰角。機(jī)載激光雷達(dá)系統(tǒng)目標(biāo)定位的總體方案如圖3所示。
掃描與定位的過程中,激光束的指向位置信息可以通過掃描振鏡進(jìn)行實(shí)時(shí)回讀與獲取,即目標(biāo)被捕獲時(shí)刻的激光方位信息[6],這樣就能獲取以振鏡轉(zhuǎn)軸中心點(diǎn)為原點(diǎn)、方位角為α、俯仰角為λ的目標(biāo)方位信息。同時(shí)利用目標(biāo)回波脈沖信號(hào)以及測(cè)量脈沖延時(shí),可以獲得距離信息R[7]。綜上,即得目標(biāo)的位置坐標(biāo)信息O(R,α,λ),R,α,λ分別為目標(biāo)與載機(jī)基座系之間的相對(duì)距離、方位角及俯仰角。機(jī)載激光雷達(dá)系統(tǒng)目標(biāo)定位的總體方案如圖3所示。2 目標(biāo)定位算法研究
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]無人機(jī)偵察多目標(biāo)實(shí)時(shí)定位技術(shù)研究[J]. 蔡明兵,劉晶紅,徐芳. 中國光學(xué). 2018(05)
[2]融合RFID相位差和激光掃描的動(dòng)態(tài)目標(biāo)定位[J]. 何靜,劉冉,肖宇峰,梁高麗,付余路. 儀器儀表學(xué)報(bào). 2018(02)
[3]基于蒙特卡羅卡爾曼濾波的無人機(jī)目標(biāo)定位方法[J]. 賀若飛,田雪濤,劉宏娟,席慶彪. 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(03)
[4]艦炮制導(dǎo)彈藥發(fā)展研究[J]. 孫世巖,朱惠民,宋歆,徐迅之. 火力與指揮控制. 2016(12)
[5]激光雷達(dá)在運(yùn)動(dòng)目標(biāo)定位中的應(yīng)用[J]. 呂昊,王蘭. 激光雜志. 2016(09)
[6]中小型無人機(jī)作戰(zhàn)用途及其彈藥關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 謝漢橋,郭青松,陳軍,宮元. 飛航導(dǎo)彈. 2016(08)
[7]對(duì)岸火力支援前沿偵察系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)與作戰(zhàn)樣式[J]. 吳中紅,石章松. 火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào). 2015(01)
碩士論文
[1]激光運(yùn)動(dòng)目標(biāo)空間定位與KF算法跟蹤研究[D]. 趙弋峰.西安電子科技大學(xué) 2016
[2]無人機(jī)高精度目標(biāo)定位技術(shù)研究[D]. 邵慧.南京航空航天大學(xué) 2014
本文編號(hào):3283914
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