单台光电经纬仪对目标稳定跟踪的研究

　　引 言

　　目前，光电经纬仪是国内、外靶场中重要的定轨设备。随着科技的发展、以及靶场定轨的需要，不仅对事后处理精度提出更高的要求，而且由于目标运动 速度不断提高，给实时跟踪过程中目标的快速捕获、提取、并稳定的跟踪带来了严峻的挑战。同时光测设备本身受天气条件的影响，对目标短时间内进入云层、发动 机关机后进行二次点火之间目标的对比度下降等，致使目标提取困难以及其它信号干扰等引起的目标的短时间内的丢失等情况下如何平稳过渡，直到目标再次进入视 场，提出了更高的要求。因此，如何提高控制的稳定性和目标在短时间内丢失的情况下平稳过渡到目标再次进入视场成为单台光电经纬跟踪控制中必须解决的问题。 同时，对目标的平稳、全程的提取、跟踪也是事后对目标轨迹进行高精度计算的必要条件。

　　1 影响光电经纬仪跟踪平稳性的因素

　　影响光电经纬仪跟踪平稳性的因素归纳起来有以下几点：

　　1) 目标短时间内被遮挡。例如，目标短时间内进入云层从而失去提取特性。一般说来，在这种情况下，由于目标的提取特性部分或全部失去，并且失去提取特性时间较 长。因此，跟踪控制中如何采用合适的方法使此过程平稳的过渡尤其重要。2) 目标的推进器关闭。这种目标在运动过程中，在某一段内推进器关闭、或脱落后二次点火间目标的提取特性发生变化。3) 大气抖动和仪器指向与太阳的夹角太小。大气的抖动影响对目标的稳定提取。与太阳夹角太小，造成目标和背景的对比度降低也会影响目标的提取。4) 其它信号的干扰。主要包括电磁等。以上所提出的几点主要影响到目标的提取特性。因此，在目标提取特性发生变化甚至失去后，如何依据单测站现有的目标运动轨 迹的特性，平稳的过渡到目标恢复提取特性是进行目标平稳跟踪之关键。

　　2 单测站目标运动轨迹的研究

　　为了在目标短暂失去提取特性的情况下实现设备跟踪的平稳过渡，我们必须在目标不能提取时合理利用现有测量数据，采用适当的算法对目标前段运动轨 迹进行处理，并比较准确的推算出目标下一段时间内的运动轨迹，在这里我们采用曲线拟合的方法对目标的运动轨迹进行逼近。考虑到计算的实时性与多项式本身的 许多优点，我们采用多项式对目标的运动轨迹进行逼近。图1 显示的是某次试验中某测站测得的目标运动的方位和高低曲线图及其最高项的次数小于十次的多项式的最佳逼近。从图中我们可以分析得到以下结论：

　　1) 目标全程运动过程的曲线比较特殊，对目标在本测站中轨迹的全程进行多项式的逼近与拟合误差较大(大于10°)，超出了设备的视场范围，是不可行的。