基于模板的天基预警系统目标性质匹配模型与仿真实现

中图分 类 号
反 导作 战 中 ， 目标 性质 的早期 确定 将对 后期 反 导作 战 的开展 具有 重要 作用 。 目标性 质一 般包 括 ： 对 目标 的国别 、 号 、 型 战术技 术 指标 等 。如果 能够 在 弹道 导 弹发射 后 尽 早 时 间 内确认 目标 的性 质 ， 对 后 期 目标 的 将 测 轨 、 别 和拦 截等 提供 很重 要 的参 考依 据 。现有 目标 性质 确认 方 法 ， 识 多采用 根 据预估 的 目标 发射 点估计 目 标 性质 ， 由于可 用数 据 较少 ， 精度 较低 。而助 推段 目标 特 性模 板 数 据库 的建立 ， 为 指 控 系 统根 据 天 基 预警 则
收 稿 日期 ：０ １— ６—０ ２１ ０ ９ 基金项 目： 国家“ ７ ” ９ ３ 计划资助项 目（ １９ ０ ０ ） ６ ３ ０ ２ １
作者简介 ： 高
山（ ９ ９一） 男 ， １７ ， 河北保 定人 ， 博士 ， 主要从事信息化 防空作战研究 ． ｍａ ：ｓ ｐｅ ＠１３ ｃｎ Ｅ— ｉ ｇ —ｓｅｄ ６ ．ｏ ｌ
３ ６
空军工程大学学报 （ 自然科学版 ）
２ １ 正 ０１
则ｔ 时刻 Ｕ Ｎ坐标 系下 导 弹 的位 置 Ⅱ ： Ｅ 为
ｌ ＝［扪 “ Ｍ ］ ｆ ｕ ，础 ＝
值为 ：
ａ
Ｅ ］ ｒ一
（） ２
式 中 附Ｎ Ｕ 心 固定坐标 系 Ｅ Ｆ坐标 系到 Ｕ Ｎ 坐标 系的转 换矩 阵 。则导 弹 ｔ时刻 相对 于预 警卫 星 的角度 Ｅ为地 Ｃ Ｅ
第１ ２卷第 ５期
２１ 年 １ ０１ ０月
空
军
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大
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报（ 自然科学 版 ）
Ｖｏ ． ２ Ｎｏ ５ １１ ．
Ｏｃ ． ｔ２０１ １
Ｊ Ｕ Ｎ ＬＯ Ｉ Ｏ Ｃ Ｎ ＩＥ ＲＮ ＮＶ Ｒ Ｉ Ｎ Ｔ Ｒ ＬＳ ＩＮ ＥＥ ＩＩＮ Ｏ Ｒ Ａ ＦＡＲＦ Ｒ ＥＥ ＧＮ Ｅ ＩＧＵ ＩＥ Ｓ Ｙ（ Ａ Ｕ Ａ ＣＥ Ｃ ＤＴＯ ） Ｔ
基于模板的天基预警系统目标性质匹配模型与仿真实现
高 山 王 森 刘 建 华 ， ，
（． １ 国防大学基本系 ， 北京 １０ ９ ；． ００ １２ 空军 工程大学导弹学 院， 陕西 三原 ７ ３ ０ ） １８０
摘 要 防空反 导作 战过 程 中， 面反 导指 控 系统 为达 成 早 期 识别 并 估 计 弹道 目标 攻 击企 图 ， 地 以 提 高 防 空反 导系 统拦 截效 率 的 目的 ， 要天 基预 警 系统提 供 目标信 息 支援 保 障 。基 于天 基 预警 需 系统 的 目标信 息采 用 有效 的 匹配模 型 能 够 实现 对 弹 道 目标 的快 速 发 现及 性 质 确 认 。 以天 基预
关键 词 天 基预 警 系统 ； 目标 性质 匹配 ； 板 模 Ｔ ２３ Ｐ ７ 文献标 识 码 Ａ 文章 编 号 １０ ３ １ （ ０ １ ０ ０ ３ ０ ０ ９— ５ ６ ２ １ ） ５— ０ ５— ５
Ｄ １ ．９ ９ ｊｉ ｎ １０ ｏＩ ０ ３ ６ ／．ｓ ． ０ ９—３ ． ０ ０ ． ０ ｓ ５６２ １．５０ ８ １ １
系统测量的信息从而快速 、 准确推断 目 标性质提供 了可能
， 对于反导战略预警具有重要的现实意义。
１ 天基预警 系统测量模型
预 警系 统是 采用 红 外 被 动 探 测 ， 只 能测 量 目标 的视 线 其 方 向 ， 括卫 星 测量 坐标 系下 导 弹 的方 位 角 和俯 仰 角 占， 包 无
警系统 目标性质 匹配模型与算法为研究重点， 在建 立反导天基预警 系统测量模 型的基础上， 以
仿真 方 法初 步 实现 了 目标 性质 匹配模 型 。仿真 结果 表 明 ： 建立 的 匹配模 型 与 算 法具 有较 好 的 所 应用 价值 ， 可为反 导 指控 系统 的构 建 与完 善提供 一定 参考 。
Байду номын сангаас
时刻地心坐标系下导弹的位置记为 ＝ ， ， ］ ， ［ Ｔ同一坐
标系下卫星的位置记为 ＝［ ｓ ］。其 中 是导弹发 ｓ ， Ｔ
射点参数 和时间 ｔ的函数 ， ： 即
＝ ，
图 Ｉ 卫星测量角度定义 Ｆ ． Ａ ｇ ｅｎ ｉ ｔｌｅＳ ｅｓｒｇ ｉ １ ｎｌ ｄｆｉ ｎｏｓ ｅｉ ’ ａ ｉ ｇ ｅ ｉ ｔ ｆａ ｌ ｏ ｔ ｍ ｕｎ
ｔ）
（） １
式 中： 为发射点参数 ， ＝［ ，。 ， ，。 ； 为发射时间；。 ｔＡ， ｈ ］ ｃ 。 ｏ ０ Ａ 为发射点的经度 ；。 为纬度 ；。 为发射点高 度 ；。 为导弹在发射点 的射向（ 从正北方向顺 时针旋转的角度） Ｊ ；１ ） 目标运动状态与发射参数之 间的 （・ 为 函数关 系 。
（ ： Ｈ）
Ｌ０ Ｊ
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（） ３
２ 目标性质 匹配模型与算法
指 控 系统在 助推段 确认 目标 性 质 的过 程 中 ， 据 的是助 推 段 目标 特 性数 据 库 目标 的 ３个特 性 ， ： 依 即 目标 尾焰 红 外辐 射强 度 ｉｔ 、 （） 当前位 置 到发射 点 的水平 距离 ｚｔ 、 直 高度 ｈ ｔ 。在 弹 道 导 弹模板 数 据 库 中 ， （）垂 （） 目
法测 量 导弹 的距 离 Ｊ 。２个 角度 的定 义见 图 １ 。
通 常情 况下 ， 弹 助推 段 的尾 焰会 被 多 颗 卫 星 以异 步 的 导 方式 依 次探 测 到 ， 所有 来 自这 些 卫 星 的观 测 值 在 时 间上 是顺 序排 列 的 。假设 在 助 推 段 导 弹 尾焰 共 被 ｍ 颗 卫 星 观 测 ／次 ， 中第 ｋ次观 测对 应 的 观测 时 间 为 ｔ， － 其 ｔ ｋ＝１２ … ，。ｔ ，， ｎ