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专利号: 2023103631264
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种无人舰载机雷达测量误差确定方法,其特征在于,包括:获取海洋环境中无人舰载机着舰过程中的飞行数据、环境数据和雷达测量数据;所述飞行数据包括:无人舰载机的初始速度 、无人舰载机在时刻 的速度变化量 、下滑角 、无人舰载机在时刻 的俯仰角 、航向角 、横滚角 ;所述环境数据包括:水平、横向、垂直方向的大气紊流尺度 和大气紊流强度 ,甲板风速,舰船行驶速度 ,舰船纵摇幅度 ,舰船纵摇频率 ;所述雷达测量数据包括:无人舰载机在时刻 的雷达距离、俯仰角、方位角的测量值 ,无人舰载机在时刻 的雷达位置坐标的测量值 ;

根据飞行数据和环境数据计算舰尾流在各分量上的风速和风速变化量;所述分量包括大气紊流分量、随机分量、周期性分量以及稳态分量;

所述大气紊流分量上的风速为:;

式中, 为时刻 的大气紊流分量上水平方向的风速, 为时刻 的大气紊流分量上横向方向的风速, 为时刻 的大气紊流分量上垂直方向的风速, 为预设分界点, 为时刻 高斯白噪声,为预设常数;

所述稳态分量上的风速为:

式中, 分别为时刻 的稳态分量上水平方向、垂直方向、横向方向的风速; 为时刻 无人舰载机离舰纵摇中心的水平距离, , 为着舰总时间;

所述周期性分量上的风速为:

式中, 分别为时刻 的周期性分量上水平方向、垂直方向、横向方向的风速,为随机相位,为瞬时时刻;

所述随机分量上的风速为:

式中, 分别为随机分量上水平方向、横向方向、垂直方向的风速;

为 和 的均方根, 为 的时间常数,取值范围为 ,为高斯白噪声,s为复频率;

所述大气紊流分量上的风速变化量为:;

式中, 分别为时刻 之间大气紊流分量上水平方向、横向方向、垂直方向的风速变化量; 分别为大气紊流风速变化量水平方向、横向方向和垂直方向的表达式, , 分别为大气紊流风速变化量水平方向、横向方向 和垂直方向的 表达式 ,;其中:;

式中,为采样周期, 为高斯白噪声;

所述稳态分量上的风变化量为:;

式中, 分别为时刻 之间稳态分量上水平方向、横向方向、垂直方向的风速变化量;

所述周期性分量上的风速变化量为:;

式中, 分别为时刻 之间周期性分量上水平方向、横向方向、垂直方向的风速变化量, 为 的水平分量;

所述随机分量上的风速变化量为:;

式中, 分别为时刻 之间随机分量上水平方向、横向方向、垂直方向的风速变化量;

根据风速和风速变化量耦合舰尾流在各分量上的风速数据;所述根据风速和风速变化量耦合舰尾流在各分量上的风速数据包括:;

式中, 分别为时刻 第 个分量上水平方向、横向方向、垂直方向的风速数据; 时,为大气紊流分量; 时,为稳态分量; 时,为周期分量;

时,为随机分量;

根据风速数据计算舰尾流对无人舰载机位姿的影响数据;

根据影响数据和雷达测量数据计算无人舰载机的雷达测量误差。

2.根据权利要求1所述的无人舰载机雷达测量误差确定方法,其特征在于,所述无人舰载机位姿的影响数据为:;

式中, 分别为无人舰载机在z轴方向、y轴方向和x轴方向上的位移变化量, 为附体坐标系到惯性坐标系的转移矩阵, 为时刻 无人舰载机在惯性坐标系y轴方向上和x轴方向上的速度分量, 为时刻 无人舰载机的俯仰角、航向角和横滚角变化量。

3.根据权利要求2所述的无人舰载机雷达测量误差确定方法,其特征在于,所述无人舰载机的雷达测量误差为:;

式中, 为时刻 无人舰载机的雷达距离测量误差, 为被测目标位置坐标的实际值; 为雷达方位轴和俯仰轴转过的任意角; 为无人舰载机中心到雷达天线的距离, 为无人舰载机中心到被测目标的距离; 为时刻 无人舰载机的雷达方位角测量误差, 为时刻 无人舰载机的雷达俯仰角测量误差。

4.一种无人舰载机雷达测量误差确定装置,其特征在于,所述装置适应于权利要求1‑3任一项所述的无人舰载机雷达测量误差确定方法,所述装置包括:数据获取模块,用于获取海洋环境中无人舰载机着舰过程中的飞行数据、环境数据和雷达测量数据;

风速计算模块,用于根据飞行数据和环境数据计算舰尾流在各分量上的风速和风速变化量;所述分量包括大气紊流分量、随机分量、周期性分量以及稳态分量;

风速确定模块,用于根据风速和风速变化量耦合舰尾流在各分量上的风速数据;

影响计算模块,用于根据风速数据计算舰尾流对无人舰载机位姿的影响数据;

误差计算模块,用于根据影响数据和雷达测量数据计算无人舰载机的雷达测量误差。

5.一种电子设备,其特征在于,包括处理器及存储介质;

所述存储介质用于存储指令;

所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据权利要求1‑3任一项所述方法的步骤。

6.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现权利要求1‑3任一项所述方法的步骤。