【CN109945869A】目标航迹数据预处理中变加速运动的一步外推预测方法【专利】.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号CN109945869A

(43)申请公布日2019.06.28

(21)申请号201910173897.0

(22)申请日2019.03.08

(71)申请人南京理工大学

地址210094江苏省南京市玄武区孝陵卫

200号

(72)发明人张爽王军徐玲常韶飞

(74)专利代理机构南京理工大学专利中心

32203

代理人马鲁晋

(51)Int.Cl.

G01C21/20(2006.01)

权利要求书4页说明书6页附图3页

(54)发明名称

目标航迹数据预处理中变加速运动的一步

外推预测方法

(57)摘要

本发明公开了一种目标航迹数据预处理中

变加速运动的一步外推预测方法。火控系统在航

迹滤波前都会对测量装置探测到的数据进行预

处理，若某一时刻存在缺失的目标数据或需要剔

除的坏点，必须根据其前几个时刻测量值对漏点

进行补点。经实际应用验证，目标做变加速运动

时，匀速直线和匀加速直线运动的外推公式预测

误差较大，远不能满足预测精度要求。本发明采

用了系统辨识中的最小二乘参数辨识方法，获得

变加速直线运动的4点和5点的一步外推预测公

式，对缺失的目标数据进行递推预测，有效减小

了测量数据缺失对火控系统造成的影响。本发明

A

9不局限应用于火控系统，可应用于其他已知变加

6

8速运动模型的缺失数据预测上。

5

4

9

9

0

1

N

C

权利要求书

CN109945869A1/4页

1.一种目标航迹数据预处理中变加速运动的一步外推预测方法，其特征在于，包括以

下步骤：

步骤1、对跟踪目标建立坐标系并进行受力分析，获取目标沿各个坐标轴方向的运动方

式；

步骤2、针对步骤1获得的变加速运动，利用牛顿第二定律获取其加速度随时间的变化

规律；

步骤3、根据当前探测到目标点的个数判断航迹建立状态；

步骤4、根据步骤3获得的航迹建立状态，确定航迹滤波当前时刻是否需要补点及补点

时用于外推的点的个数；

步骤5、根据步骤4获得的用于外推的点的个数，并结合步骤2的加速度随时间的变化规

律，对补点值进行预测。

2.根据权利要求1所述的目标航迹数据预处理中变加速运动的一步外推预测方法，其

特征在于，步骤1所述对跟踪目标建立坐标系具体为：以探测跟踪设备的站心为坐标原点，Z

轴与地球椭球法线重合，Y轴与地球椭球短半轴重合，X轴与地球椭球长半轴重合。

3.根据权利要求1所述的目标航迹数据预处理中变加速运动的一步外推预测方法，其

特征在于，所述运动方式包括匀速运动、匀加速运动、变加速运动。

4.根据权利要求1所述的目标航迹数据预处理中变加速运动的一步外推预测方法，其

特征在于，步骤2所述利用牛顿第二定律获取变加速运动随时间的变化规律具体为：

由

F＝ma

合0

式中，F为跟踪目标所受外力的合力，m为目标质量，a为目标运动的加速度；

合0

获得a随时间t变化的关系式为：

0

a＝c+ct

001

式中，c,c在系统采样周期为定值时为常数。

01

5.根据权利要求1所述的目标航迹数据预处理中变加速运动的一步外推预测方法，其

特征在于，步骤3所述根据当前探测到目标点的个数判断航迹建立状态，具体为：

若探测到目标点的个数大于等于