基于文森特公式計算遙測天線理論跟蹤彈道

曹　霧，張景鵬，胡含凱，蔣國立

(西安機電信息技術研究所，陜西 西安　710065)

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基于文森特公式計算遙測天線理論跟蹤彈道

曹霧，張景鵬，胡含凱，蔣國立

(西安機電信息技術研究所，陜西 西安710065)

0引言

目前，常規兵器彈箭大多射程都在150 km內，遙測接收一般采用單站首區布設的方式進行。隨著常規兵器向遠距離精確打擊方向的發展，愈來愈多的彈箭射程均超過了300 km，受地球曲率的影響，加之彈箭總體對末彈道控制參數和引信信號數據的迫切需求，單臺遙測站已無法完成遙測信號的全彈道接收，這就需要在落區或彈道中段布設遙測站進行接力接收。在中繼遙測站接收過程中需要計算遙測天線理論跟蹤彈道(包括天線理論跟蹤俯仰角和方位角)來輔助，隨著GPS技術的廣泛應用，每個遙測站都配備了GPS，各點位的測量也普遍使用了WGS-84坐標系，但是現有的計算方法是以遙測點在炮位坐標系中的坐標進行計算的，由GPS得到的WGS-84坐標無法進行遙測天線跟蹤彈道的計算。針對此問題，本文提出了基于Vincenty公式計算遙測天線理論跟蹤彈道的方法。

1傳統計算方法及Vincenty公式

1.1傳統計算方法

建立如圖1所示炮位坐標系，原點o為發射臺中心在發射陣地的地面投影點上，x軸為在水平面上指向落點方向，y軸為沿發射點鉛垂線指向地球外，z軸為在水平面上與x軸、y軸構成右手坐標系。假設A點為彈道過程中任一點，A′為其在平面上的投影點，B點為理論落點，C點為遙測站點(遙測站點可以在平面的任意象限，圖示以在第二象限為例，暫不考慮遙測站點在彈道線的正下方的情況)。計算遙測天線理論跟蹤彈道包括計算天線跟蹤方位角和俯仰角。

圖1　炮位坐標系Fig.1　Battery coordinate system

傳統遙測天線理論跟蹤彈道的計算方法就是在已知遙測站點(即點C)在炮位坐標系中的相對坐標的前提下計算得出遙測天線的跟蹤方位角OCA′(即角α)和俯仰角ACA′(即角β)，在單站首區布站時，該相對坐標由靶場通過經緯儀精確測得。

1.2Vincenty公式

Vincenty公式是Thaddeus Vincenty于1975年提出的一種以橢球體來計算兩點距離的方法，它是基于地球橢球面上經緯度和兩點間距離方位轉換計算求解大地解算問題，其采用貝塞爾球作為過渡，先將橢球面各大地元素按特定要求轉換到輔助球面，并在球面上解算，然后通過橢球改正項把球面解算的結果再歸算到橢球面上[1]。

目前計算兩點間距離算法花樣繁多，如Gauus法、Helmert法、Bessel法、大橢圓法、Bowring法、Vincenty法等，每種算法都有其優缺點及適用范圍，其中Vincenty法計算精度最高，不受距離限制，但運算相對復雜[2-6]，隨著計算機性能的提高這一解算過程也變得精確而快速。

Vincenty公式以貝塞爾公式為基礎，推導出嵌套系數公式，可適用于任何距離的大地主題解算，包括正解公式和反解公式[7]。Vincenty正解公式，即已知一點的經緯度坐標及它與另一點的距離和方位，求另一點的經緯度坐標；Vincenty反解公式，即已知兩點的經緯度坐標，求它們之間的距離和方位。Vincenty公式的數學表達式在參考文獻[7]中已有詳細表述，在這里就不再列舉。

Vincenty公式是大地主題解算中的常用算法，它僅適用于計算地球上兩點間距離及連線與真北的夾角，而在遙測天線理論跟蹤彈道計算過程中，需要計算兩條連線之間的夾角，這就涉及到遙測站點象限判定和角度換算的問題。

2基于Vincenty公式的計算方法

隨著GPS技術的廣泛應用，每個遙測站都配備了GPS，各點位的測量也統一使用WGS-84坐標系，在已知各點位在WGS-84坐標系經緯度的情況下，使用大地主題解算中的Vincenty公式可以精確計算遙測站、炮位和落點任兩點的距離及兩點連線的方位角(即與真北的夾角)，但無法直接得到遙測站坐標點間角度信息，還需要通過角度轉換及象限判斷才能獲得角度信息，確定遙測站在炮位坐標系中的坐標。

在靶場測試過程中，一般已知炮位、遙測站點和理論落點的WGS-84坐標系經緯度以及理論彈道文件，理論彈道文件一般包含時間、距離、高度、橫偏(可記為t、x、y、z)。同時，在已知炮位坐標、射程和射向，理論落點坐標未知的情況下，也可根據Vincenty正解公式推算得到落點坐標。

炮位坐標系投影下的平面坐標系如圖2所示(彈道中任一點可以在第一或二象限，圖示以彈道投影點在第二象限為例)。

圖2　炮位平面坐標系Fig.2　Battery plane coordinate system

由圖2炮位平面坐標系中可看出計算遙測天線跟蹤方位角的過程即為計算圖1、2中角OCA′(即角α)的過程，而計算遙測天線跟蹤俯仰角的過程即為計算圖1炮位坐標系中角ACA′(即角β)的過程。利用Vincenty反解公式計算遙測站點、炮位、落點間的距離和方位(與真北夾角)，以炮位到落點的方向為x軸(即射向)，判定遙測點所在象限后利用三角函數即可計算得遙測站在炮位坐標系中的坐標，此時，根據理論彈道的數據，角α、角β均可由三角函數計算得到。

以Vincenty反解公式為基礎，將參考文獻[7]中Vincenty數學公式表述的算法轉化為計算機語言描述，在Visual C++ 2010平臺上完成天線理論跟蹤彈道計算的工程實現和界面設計，并根據不同的天線基準方向和天線系統類型，以彈箭理論彈道為基礎，生成特定格式的遙測天線理論跟蹤彈道，同時以工程文件的方式記錄每次試驗時的坐標及點位數據，方便事后查詢和數據管理。

計算過程中橢球(地球模型)各參數定義如下：a為橢球長半軸，b為橢球短半軸，f為扁率f=1-b/a，在WGS-84坐標系中，取a=6 378 137,b=6 356 752.314 2,f= 1/298.257 223 563，值得注意的是，在算法計算過程中經緯度、角度單位均為弧度，在使用時應注意進行角度轉換。

程序計算流程圖如圖3所示。通過該程序計算流程，利用Visual C++ 2010平臺完成對Vincenty正、反解公式的算法轉化，生成的計算程序在已知各站點經緯度時，能夠計算得到遙測天線理論跟蹤彈道及各點位間角度、距離等信息。

3驗證與分析

本方法的精度主要取決于大地主題解算算法的精度，經過對各種解算方法的比較，Vincenty公式法解算精度最高[2-6]。

為了檢驗本方法的計算精度，同時進行正、反解算，將正算的結果作為初值進行反算，比較反算的結果與正算的初值之間的差值，這個差值可以反映本方法的計算精度。以靶場試驗中常用坐標為例，取地球表面上距離不同的兩個點，帶入程序進行計算，得到本方法的計算精度結果如表1所示。

由于程序計算過程中數值精度(有效位數)的原因，計算誤差會比理論精度稍許增大，即便如此，由表1可見，本實現方法在1 000 km以內的最大計算誤差僅為0.17 m，角度偏差極小(遙測天線位置精度只有約0.1°)。因此，使用該方法實現計算兩點間距離及角度的計算精度較高，故在計算遙測天線理論跟蹤彈道時也具有較高的精度。

圖3　程序計算流程圖Fig.3　Program flow chart

距離/km方位角/(°)距離誤差/m角度誤差/(°)53150.09<0.01103150.03<0.01503150.10<0.011003150.02<0.011503150.01<0.012003150.11<0.012503150.07<0.013003150.17<0.014003150.01<0.015003150.07<0.016003150.07<0.018003150.02<0.0110003150.05<0.01

以一組實測數據為例與靶場計算結果進行比較，由于采用的大地坐標系及計算方式不同(靶場一般采用差分GPS及北京-54坐標系進行計算)，本程序實現計算后射程為295 523.34 m與靶場提供的295 538 m相差約15 m；由于實際測試需要本程序僅需保留兩位小數，程序計算得射向為318.91°與靶場提供的射向318.91 583°幾乎一致；程序計算得到的遙測站在炮位坐標系中的坐標為X= -352.56 m，Z= -367.03 m與靶場提供的坐標數據x= -349.6 m，z=-364.8 m誤差也小于10 m，經過坐標對比，遙測站坐標的計算結果誤差主要來自于遙測站GPS定位精度的誤差。對比結果見表2所示。

表2　靶場數據與程序計算結果對比表

經過分析計算誤差主要來源于GPS的定位精度，通常遙測站使用的GPS定位精度一般小于25 m,而靶場采用的差分GPS精度小于3 m。考慮到遙測接收天線主瓣角有6°以上且遙測站布站點一般距離發射點或落點有一定的安全距離，隨著射程的增大，這種定位精度誤差造成的影響會越來越小，因此，本方法計算精度完全可滿足計算遙測天線理論跟蹤彈道的需要。

4結論

本文提出了基于Vincenty公式計算遙測天線理論跟蹤彈道的方法。該方法由GPS測得WGS-84坐標系的炮位、遙測站點和落點坐標，在Visual C++2010平臺上用Vincenty公式計算出遙測點、炮位和落點間距離和方位角，然后根據距離及方位角計算得遙測點所在炮位坐標系中的相對坐標，并由此得到遙測天線理論跟蹤彈道。精度分析和靶場試驗應用表明：該方法計算結果在1 000 km距離上最大誤差只有0.17 m且角度誤差極小，具有很高的精度和良好的工程可實現性。基于Vincenty公式計算遙測天線理論跟蹤彈道的方法用以輔助完成遙測站布站點選擇及遙測站接力接收，并完成工程實現，可滿足現有的遙測綜合測試任務。該方法亦可應用于遙測天線GPS外引導跟蹤的計算，進一步提高遙測數據接收質量。

參考文獻:

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[3]朱士龍，張佳忠，顧浩.超視距目標信息仿真測試技術研究[J].系統仿真學報，2004，16(8):1701-1703.

[4]丁十俊，楊艷梅，石俊波.大地主題解算幾種不同算法在計算中應注意的問題[J].黑龍江工程學院學報，2013，27(3):1-5.

[5]徐曉晗，謝云開，李亞軍.大地主題解算實用算法[J].科學技術與工程，2012，12(9):2062-2068.

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基于N形光幕的彈著點坐標測試方法

張建平，劉吉，張斌，劉小彥(1·76)

基于小波變換的改進去噪閾值函數

左飛飛，王海彬，馬捷，史龍(1·80)

基于多重觸發和負延遲的炮口沖擊波存儲測試

焦耀晗，杜紅棉，徐鵬，劉帆，梁永燁(1·86)

彈目交會試驗色環等效靶建立方法

侯亞麗,謝嘉,王偉(1·90)

改進粒子群算法優化的衛星鐘差組合預報模型

劉贊，陳西宏，孫際哲，劉強，張群(1·94)

基于粒子群算法的網絡化子彈藥協同攻擊策略

張勇，李承(1·99)

中國兵工學會第十九屆引信學術年會征文通知

(1·104)

引信電子安全與解除保險裝置發展現狀及趨勢

李東杰,李華梅,譚亮,牟東(2·1)

基于激光多普勒的引信微小型結構件振動測試

武鵬飛，牛蘭杰，趙旭，劉浩伯(2·7)

潛艇自航式誘餌組合對抗使用方法

周敏佳，袁志勇(2·12)

彈頭引信風帽內表面溫度影響因素

齊杏林，余春華，高敏，劉加凱(2·15)

基于模糊控制的二維彈道修正引信滾轉角控制算法

楊愷華，祁克玉,王芹(2·19)

基于有源補償系統的在線退磁裝置

王志剛，林春生，楊振宇(2·24)

電子安全系統強靜電干擾下的單片機防護方法

張寶月,康興國,鄭松(2·28)

美軍引信環境和性能試驗方法標準新修訂

聞泉，王雨時(2·32)

炮射穿甲爆破彈彈底引信前沖過載系數仿真方法

陳勇軍，王雨時，聞泉(2·40)

單兵火箭彈引信前沖過載與觸發開關動態特性

楊翔，王雨時，聞泉，王強，黃軍華(2·46)

直線發電機發射環境控制機械制動保護機構

彭小麗，朱亞鵬，林瑞娥，雷軍命,張躍麗(2·51)

基于現場可編程門陣列的彈載遙測記憶重發器

白瑞青，宋軍，宋鑫霞，鄭小燕,康茜(2·55)

基于改進的剔除平均多目標恒虛警處理方法

李欽，劉利民，黃巍，韓壯志(2·59)

基于螢火蟲算法的雷達目標分配方法

田德偉，何廣軍，尤曉亮，李檳檳(2·62)

基于平方根無跡卡爾曼濾波的混沌信號盲分離

陳越，李碩明，江武志(2·66)

基于信號成形規律的脈間線性滑變脈沖自動提取算法

孟祥豪，羅景青，馬賢同(2·72)

基于頻譜圖像中心矩特征的雷達信號分選方法

郭利榮，何明浩，郁春來，王冰切(2·77)

基于加權1范數的稀疏重構波達方向估計算法

韓樹楠，李東生，張浩，雍愛霞(2·82)

微型內置式電子測壓器的非接觸感應充電方法

劉雪飛，馬鐵華，尤文斌(2·86)

任意四元陣的定位盲區討論及誤差影響

金磊磊,馬艷(2·90)

基于自適應有源輔助的純方位無源跟蹤方法

王耀,李剛,張東洋,溫先福,張興(2·95)

基于遺傳算法和機會鏈模型的聯合頻譜分配算法

徐金玉，羅萬可，張澤麟，楊新(2·99)

超音速反艦導彈引戰系統頻響特性

尚雅玲，惠江海，許皓文(3·1)

基于圖像復雜度的圖像分割算法

王崴,王曉軍，劉曉衛，周誠(3·5)

磁與超聲波復合車輛位置識別算法

朱海洋，張合，馬少杰(3·10)

基于光錐的X射線探測器耦合方法

韓躍平，李瑞紅，韓焱(3·15)

基于豪斯道夫距離度量的激光引信目標識別方法

劉朝，陳遵田，崔景霖，王春濤(3·20)

基于改良MUSIC和ADL-LCMV的自適應波束形成算法

高楊，李東生(3·24)

基于一階統計量的子空間旋轉不變解相干算法

李磊，李國林(3·29)

基于改進二叉樹支持向量機的多故障分類算法

李偉偉，王莉，張琳，劉進(3·34)

基于矩陣秩統計的卷積碼分組交織盲識別

陸凱，張旻 ，李歆昊(3·40)

寬波束激光引信對地目標回波特性

諸德放，于偉，王文強(3·45)

Bootstrap法在機電引信解除保險距離試驗中的應用

劉剛,王俠,陳眾,趙新(3·49)

引信離心力驅動有軸垂直轉子起動特性

孔華，王雨時，嵇振濤，聞泉(3·53)

微動磨損測試微摩擦測量頭剛度標定

王仲楠，王武義，Derek G. Chetwynd，張廣玉(3·57)

迫擊炮彈對土壤目標的侵徹規律仿真

殷永亮，聞泉，王雨時(3·60)

多尺度高帽變換的紅外圖像增強優化算法

劉莉，靳鴻，唐波，陸真，李志敏(3·66)

跑道模擬靶板石塊分布模型生成方法

張海濤，張康，趙慧,李朝陽，黃惠東(3·70)

基于802.11b協議的單向遙測信息傳輸方法

董珩,孫發魚,鄭小燕,馮欣,宋鑫霞(3·74)

溫度應力下微陀螺儀的加速壽命評估

于麗霞,秦麗,王淑英,吉騰飛,鮑愛達(3·78)

基于總體最小二乘的多基地聲納系統定位算法

李濤，屈也頻，梅風華(3·82)

不同錯誤圖樣分布對級聯碼譯碼性能的影響

郝天鐸，王可人，金虎，熊最(3·86)

改進的電大目標電磁散射彈跳射線算法

劉興霞，張利軍,趙玉祥(3·91)

基于光電倒置開關的子母彈拋撒過載測試儀

祁少文，范錦彪，王燕(3·96)

基于小波尺度譜重排與排列熵的自動機故障診斷

潘龍，潘宏俠, 馬白雪(3·100)

穿甲爆破彈引信對薄弱目標的靈敏度分析

焦志剛，鐘大鵬，王宏偉，邢存震(4·1)

偽碼體制脈沖串引信信號參數提取方法

涂友超,熊金柱,魯犀(4·6)

考慮時間因子的激光引信目標散射回波建模方法

于海山，任宏光，霍力君，梅浩，張京國(4·11)

基于遠心鏡頭的激光探測目標回波彌散斑控制

周彬，桂延寧，董衛斌(4·16)

串聯攻堅彈后級引信自適應起爆方法

徐蓬朝，王方，聶崢，李蓉(4·20)

諧波雷達導引頭目標信息估計算法

何昌見,孟秀云,何湘(4·24)

基于遲滯比較器的雙閾值穩壓供電控制電路

陳超，李冰，司昕璐(4·30)

基于平滑先驗法的被動聲信號趨勢項消除

于鐘深，方向，張衛平，黃駿逸，丁凱(4·34)

基于飛行試驗數據的仿真模型主從一體化檢驗

寧小磊，陳戰旗，孫亞琪(4·37)

基于D-最優化理論的陀螺儀力矩反饋測試法

李艷波，程紹峰，白璘，惠萌，黃鶴(4·42)

基于多機編隊有源組網探測的多目標跟蹤算法

黃大羽，倪忠建，徐飛(4·46)

適用于箔條高速運動的箔條云整體運動模型

曾濤，許冉，李曉(4·53)

INS/GPS組合系統初始滾轉角空中粗對準方法

屈新芬,李世玲,徐林(4·58)

基于敏感因子的GPS速度測量誤差補償算法

李小平,霍鵬飛,楊小會(4·62)

基于頻移修正的線性方程頻率估計算法

李夏，郭英，張坤峰，張東偉(4·66)

基于非合作定位模型的改進型粒子濾波跟蹤算法

滕飛，鐘子發(4·72)

光學微球腔溫控封裝平臺設計方法

杜健，王忠慶，鮮浩(4·77)

多目標位置信息場定位法性能分析

馬賢同，羅景青，孟祥豪(4·81)

基于數字信號處理的脈沖編碼器

馬木青，胡淑巧，白瑞青，鄭少超(4·87)

基于改進最小二乘支持向量機的柱塞泵故障診斷模型

宋濤，舒濤，劉進，雷榮強(4·91)

基于最小均方算法的破片測速信號處理方法

李佳潞，趙冬娥，劉吉(4·97)

基于插值型徑向基神經網絡的彈丸落點預報方法

黃鑫，趙捍東，李志鵬(4·101)

高g值加速度計高沖擊校準技術綜述

林然，張振海，李科杰，張東紅，何昫(4·106)

基于短基線傳感器網絡的聲源被動測向方法

崔遜學，宗軍君(5·1)

基于碼重分布距離的自同步擾碼識別方法

呂全通，張 旻，李歆昊，朱宇軒(5·7)

基于前級爆轟過載的串聯攻堅彈后級計時起點

徐蓬朝，黃惠東，聶崢(5·14)

含Z型閉鎖梁的微接電開關閉鎖機構

張星星，聶偉榮，席占穩，唐志成(5·18)

改進的復值快速獨立分量分析算法

尹洪偉，李國林，路翠華(5·22)

基于解耦消參的動對動相對定位算法

伍劭實，趙修斌，龐春雷，余永林，劉明(5·26)

基于變比率信息處理的組合導航濾波校正方法

王轔，范文濤，高原(5·31)

稀疏點源波束干涉合成建模與特征提取算法

陳秋菊，曾芳玲，姜秋喜, 章根龍(5·35)

步槍實彈發射槍榴彈后坐過載環境仿真方法

徐紹帥，王雨時，聞泉，黃建強，龔顯益，喻新連(5·40)

基于最優平滑系數三次指數平滑法的轉速預測

張嘉望，郭軍獻，李福松(5·43)

基于自適應噪聲抵消的微弱振動信號提取方法

鄒進，曹茜紅，韓迎春，張建海(5·47)

時域重疊多輸入/輸出雷達信號分離算法

陳璐，畢大平，徐梁昊(5·51)

基于虛擬儀器的引信定時器測試系統

王冠，李波，張亞(5·57)

GPS接收機自主完好性監測算法硬件仿真

王爾申，范云飛，龐濤，張芝賢(5·62)

155 mm口徑火炮榴彈結構特征數分布特性研究

王曉鵬，王雨時，盧鳳生，聞泉，劉錦春(5·66)

雷達組網交互多模型自適應平方根無跡濾波算法

丁海龍，徐從東，趙溫波(5·73)

基于間隔導頻的最優迭代頻偏估計算法

焦玲，蔣磊，許華，賈航川(5·79)

基于落點預測的火箭彈變系數末制導律

薄學綱，韓晶，焦國太，張艷軍(5·84)

反激式開關電源控制系統小信號模型

馮丹，任宏濱，李偉偉，李彥斌(5·89)

提取初至波到時的改進能量因子算法

李劍，韓焱，徐利娜，馬亮星(5·94)

基于改進測試策略的數字電路板測試系統

陳燦，王建業，王孔華，王勇(5·98)

引入動量項的變步長BP網絡預測算法

劉莉，劉強，靳鴻，陳昌鑫，霍新明(5·102)

基于Flash的侵徹關鍵信號分區存儲方法

任勇峰，周濤，李輝景，劉占峰，王闖 (5·106)

中國兵工學會第十九屆引信學術年會在南昌召開

(5·110)

彈載合成孔徑雷達成像處理算法綜述

陳勇，趙惠昌，陳思，張淑寧(6·1)

引信用旋轉式沖擊壓電發電機

鄺應龍，隋麗，石庚辰(6·7)

兩級線圈炮模擬引信后坐力方法

詹超，雷彬，向紅軍(6·12)

MEMS保險機構加載模擬裝置

王彭穎愷，隋麗，李國中(6·17)

引信螺紋聯接部件間的接電環-彈簧銷電連接

石彩玲，郭巖(6·21)

航空火箭彈引信擦地炸最小發火落角仿真方法

楊翔，王雨時，聞泉，榮竹，杜躍飛(6·25)

單通道偽碼引信欺騙干擾分離算法

尹洪偉，李國林，路翠華(6·31)

基于布朗橋理論的超短波信道路徑損耗模型

劉廣凱，全厚德，崔佩璋，姚少林(6·35)

迫彈射擊水面引信正面水壓和前沖過載規律

殷永亮，聞泉，王雨時，張志彪(6·41)

制導炮彈用MINS/GPS滾轉角在線對準方法

徐云,王宇,朱欣華,蘇巖(6·46)

基于Keystone變換的正交投影欺騙干擾消除方法

粘朋雷，李國林，尹洪偉(6·51)

基于邊界元的艦船水下靜態電場推算方法

何芳，王向軍，高俊吉(6·55)

基于中心線預估計的蛇形機動彈道識別算法

鄭昌艷，梅衛，劉恒, 王剛(6·61)

基于空間平滑的單快拍波達方向估計算法

劉曉娣,周新力,肖金光(6·66)

基于混合高斯粒子濾波的OFDM頻偏估計算法

楊霄鵬，黃洋，楊朝陽,姚昆，焦玲(6·71)

基于戰斗部動爆破片特性分析的雷達回波模型

侯建強，韓壯志，彭剛，李新欣，黃巍(6·77)

基于區間數排序的目標識別系統威脅評估方法

高楊，李東生，王驍(6·82)

基于區間平滑的粒子概率假設密度濾波算法

童騫，李鴻艷，毛少鋒，焦玲，黃明軍(6·87)

回聲狀態網絡混沌跳頻碼預測方法

呂季杰，楊俊安，桂云川(6·92)

高過載環境下輕質電路緩沖保護方法

盧劍平，徐鵬，王燕 (6·99)

基于文森特公式計算遙測天線理論跟蹤彈道

曹霧，張景鵬，胡含凱，蔣國立(6·103)

(全卷終)

MAIN CONTENTS 2015

Anti-interference of Dual-wavelength Laser Fuze

REN Hongguang,YU Haishan,HUO Lijun,MEI Hao(1·1)

Influence of Super-caliber Fin to Graze Impact Burst Performance of Warhead Fuze

YANG Xiang,WANG Yushi,WEN Quan(1·5)

Polyphase Coded Waveform Optimization Based on Cyclic Algorithm-new Method

FENG Ribo,FENG Xi’an,TAN Weijie,ZHU Zhaohui(1·11)

Fast Numerical Simulation of Fuze False Cap Inner Surface Temperature Distribution

QI Xinglin,YU Chunhua,GAO Min,LIU Jiakai,ZHAO Tieshan(1·16)

Weak Signal Detection Method Based on Muti-parameter Combination Optimization

XING Hongyan,ZHENG Hongli,XU Wei(1·20)

Moving Targets Detection and Tracking Based on Frame Difference and Level Set

HE Xi，QU Jianrong，Lu Xiaoyan，LIU Peizhen，WANG Jiaoying(1·27)

Validation Experiment Method of Magnetic Bait’s Magnetic Field Model

LIU Zhongle,SHI Jian,WEN Wudi(1·31)

Dynamics Model of Fuze Centrifugal Force-driven Vertical Rotor

KONG Hua,WANG Yushi,JI Zhentao,WEN Quan,HU Zedong(1·36)

Pin Fixed Cell Stack of the Reserve Lithium Cell

LI Yaomin ,SHEN Hang ,MA Sujie ,WANG Yingche(1·41)

Distributed Fusion Detection Algorism Bases on Fuzzed Decision

YANG Bofan,WANG Rui,WANG Gang,GUO Xiangke(1·45)

A Frequency-Hopping Beamforming Algorithm Based on Steering Vector Real-time Calibration

QIAO Chenglin,QUAN Houde,CUI Peizhang,GAO Fei(1·50)

A Multipath Estimating Delay Lock Loop Based on Kalman Filter

HU Hui,ZHANG Xueli,FANG Ling,YANG Dejin,OU Minhui(1·58)

Numerical Simulation Method of Submunitions’ Water-entry Impact Acceleration with Vertical Posture

LIU Yu,WANG Yushi,WEN Quan(1·64)

Performance Test for High-g Shock Resistance of Battery

WANGYan,MA Tiehua,FAN Jinbiao(1·67)

Multi Burst Point Fast Response Testing Based on Light Emitting Diode

WANG Gang,HUANG Yong, SU Hui,ZHANG Xiwen,NIU Yanting(1·72)

Projectile Impact Location Measurement Based on N Shape Laser Screen

ZHANG Jianping,LIU Ji,ZHANG Bin,LIU Xiaoyan(1·76)

Improved Denoise Threshold Function Based On Wavelet Transform

ZUO Feifei,WANG Haibin,MA Jie,SHI Long(1·80)

Muzzle Shock Wave Storage-testing Based on Multiple Triggers and Negative Delay Technology

JIAO Yaohan,DU Hongmian,XU Peng,LIU Fan,LIANG Yongye(1·86)

Color Ring Equivalent Target for Missile-target Encounter

HOU Yali, XIE Jia, WANG Wei(1·90)

Combined Prediction Model of Satellite Clock Error Optimized by IPSO

LIU Zan,CHEN Xihong,SUN Jizhe,LIU Qiang,ZHANG Qun(1·94)

Coordinated Attack Strategy of Network Sub-munitions Based on Particle Swarm Optimization

ZHANG Yong, LI Cheng(1·99)

Overview on Fuze Electronic Safety and Arming Device Development

LI Dongjie, LI Huamei, TAN Liang, MU Dong(2·1)

Fuze Micro Structure Vibration Test Based on Laser Doppler

WU Pengfei，NIU Lanjie，ZHAO Xu，LIU Haobo(2·7)

Combined Use of Mobile Acoustic Decoys Launched by Submarine

ZHOU Minjia, YUAN Zhiyong(2·12)

Factors Affecting the Inner Surface Temperature of Warhead Fuze's False Cap

QI Xinglin, YU Chunhua, GAO Min, LIU Jiakai(2·15)

Fuzzy Control Algorithm of Two-dimensional Trajectory Correction Fuze Roll Angle

YANG Kaihua，QI Keyu,WANG Qin(2·19)

An on-line Demagnetization Device Based on Active Compensation System

WANG Zhigang, LIN Chunsheng , YANG Zhenyu(2·24)

Strong Electrostatic Interference Protection of the MCU in ESA

ZHANG Baoyue, KANG Xingguo, ZHENG Song(2·28)

New Changes about Fuze Environmental and Performance Test Method in U.S. Military Standard

WEN Quan，WANG Yushi(2·32)

Set-forward Overload Factor Simulation of APHE Projectile Base Fuze

CHEN Yongjun, WANG Yushi, WEN Quan(2·40)

Set-forward Overload and Contact Switch Dynamic Characteristics of Individual Rocket Fuze

YANG Xiang, WANG Yushi, WEN Quan, WANG Qiang, HUANG Junhua(2·46)

Environmental Control Mechanical Braking Protection Agency of Linear Generator

PENG Xiaoli, ZHU Yapeng, LIN Ruie, LEI Junming, ZHANG Yueli(2·51)

Missile-borne Telemeter Memory Retransmitter Based on FPGA

BAI Ruiqing, SONG Jun, SONG Xinxia, ZHENG Xiaoyan,KANG Qian(2·55)

Multi-target Constant False-alarm Processing Based on Improved Trimmed-mean

LI Qin, LIU Limin, HUANG Wei, HAN Zhuangzhi(2·59)

Glowworm Swarm Optimization Algorithm for Radar Target Assignment

TIAN Dewei, HE Guangjun, YOU Xiaoliang, LI Binbin(2·62)

Blind Source Separation of Chaotic Signals Based on Square Root Unscented Kalman Filters

CHEN Yue, LI Shuoming, JIANG Wuzhi(2·66)

An Automatic Extraction Algorithm of Intercostal Linear Slide Pulse Sequences Based on Signal Shaping Law

MENG Xianghao,LUO Jingqing,MA Xiantong(2·72)

Radar Signal Sorting Based on Spectrum Image Central Moment Feature

GUO Lirong, HE Minghao, YU Chunlai, WANG Bingqie(2·77)

A DOA Estimation Algorithm Based on Weighted 1 Norm through Sparse Reconstruction

HAN Shunan,LI Dongsheng,ZHANG Hao,YONG Aixia(2·82)

Miniature Built-in Electronic Pressure Gauge Contactless Inductive Charging Method

LIU Xuefei, MA Tiehua, YOU Wenbin(2·86)

Discussion on Blind Area and Error Effect of Arbitrary Four-element Array

JIN Leilei, MA Yan(2·90)

Passive Tracking Method with Adaptive Active Assistance

WANG Yao, LI Gang, ZHANG Dongyang, WEN Xianfu, ZHANG Xing(2·95)

A Joint Spectrum Allocation Algorithm Based on Opportunity-chain Model

XU Jinyu, LUO Wanke, ZHANG Zelin, YANG Xin(2·99)

Frequency Response Characteristics of the Supersonic Anti-ship Missile Fuze-warhead System

SHANG Yaling, HUI Jianghai, XU Haowen(3·1)

Image Segmentation Algorithm Based on Image Complexity

WANG Wei,WANG Xiaojun,LIU Xiaowei,ZHOU Cheng(3·5)

Wireless Magnetic and Ultrasonic Compound Sensor Node for Vehicle Detection

ZHU Haiyang，ZHANG He，MA Shaojie(3·10)

X-ray Detector Coupling Method Based on Advanced Fiber Optics Taper

HAN Yueping, LI Ruihong, HAN Yan(3·15)

Laser Fuze Target Recognition Method Based on Hausdorff Distance Metric

LIU Zhao, CHEN Zuntian, CUI Jinglin, WANG Chuntao(3·20)

Adaptive Beamforming Algorithm Based on Modified MUSIC and ADL-LCMV

GAO Yang，LI Dongsheng(3·24)

ESPRIT Decorrelation Algorithm Based on First Order Statistics

LI Lei，LI Guolin(3·29)

A multi-fault Classification Algorithm Based on Improved Binary Tree Support Vector Machines

LI Weiwei, WANG Li, ZHANG Lin, LIU Jin(3·34)

Blind Identifying of Convolutional Code and Packet Interleaver Based on Matrix Rank Statistic

LU Kai, ZHANG Min, LI Xinhao(3·40)

Ground Target’s Back Scattering Characteristics of Wide-Beam Laser Fuze

ZHU Defang,YU Wei,WANG Wenqiang(3·45)

Application of Bootstrap Method for Electromechanical Fuze Arming Distance Test

LIU Gang, WANG Xia,CHEN Zhong,ZHAO Xin(3·49)

Starting Characteristics of Fuze Centrifugal Vertical Rotor with Roller

KONG Hua, WANG Yushi, JI Zhentao, WEN Quan(3·53)

Stiffness Calibration of Micro-tribometer Measuring-head for Fretting Wear Test

WANG Zhongnan, WANG Wuyi, Derek G Chetwynd, ZHANG Guangyu(3·57)

Regularity Simulation of Mortar Shell Penetrating Soil Target

YIN Yongliang，WEN Quan，WANG Yushi(3·60)

Infrared Image Enhancement Optimization Algorithm Based on Multi-scale Top-hat Transformation

LIU Li，JIN Hong，TANG Bo，LU Zhen，LI Zhimin(3·66)

The Generation Method of Airport Runways Simulated Target Plate’s Stones Distribution Model

ZHANG Haitao, ZHANG Kang, ZHAO Hui, LI Zhaoyang, Huang Huidong(3·70)

Telemetry Transmission Method Based on IEEE 802.11b

DONG Hang，SUN Fayu，ZHENG Xiaoyan，FENG Xin，SONG Xinxia(3·74)

Accelerated Life Evaluation of Micro-Gyro under Temperature Stress

YU Lixia,QIN Li,WANG Shuying,JI Tengfei,BAO Aida(3·78)

Multistatic Sonar Space Location Algorithm Based on Total Least Squares Method

LI Tao, QU Yepin, MEI Fenghua(3·82)

Error Pattern Distribution Effect on Decoding Performance of Concatenated Codes

HAO Tianduo, WANG Keren, JIN Hu, XIONG Zui(3·86)

An Improved Shooting and Bouncing Ray Algorithm for EM Scattering by Electrically Large Target

LIU Xingxia, ZHANG Lijun, ZHAO Yuxiang(3·91)

Shrapnel Scattering Overload Tester Based on Electro-optical Inversion Switch

QI Shaowen，FAN Jinbiao, WANG Yan(3·96)

Automaton Fault Diagnosis By Wavelet Scale Spectrum Rearrangement and Permutation Entropy

PAN Long，PAN Hongxia，MA Baixue(3·100)

Fuze Sensitivity Analysis of Armor-piercing High-explosive Projectile Impacting Vulnerable Target

JIAO Zhigang, ZHONG Dapeng, WANG Hongwei, XING Cunzhen(4·1)

Parameter Extraction of Pseudo-random Code Pulse Train Fuze Signal

TU Youchao, XIONG Jinzhu, LU Xi(4·6)

Laser Fuze Target Scattering Echo Modeling in Considering of Time Factor

YU Haishan, REN Hongguang, HUO Lijun, MEI Hao, ZHANG Jingguo(4·11)

Target Echo Spot Control of Laser Detection by Telecentric Lens

ZHOU Bin, GUI Yanning, DONG Weibin(4·16)

Adaptive Detonation Method of Tandem Warhead Following Fuze

XU Pengzhao, WANG Fang, NIE Zheng, LI Rong(4·20)

Harmonic Radar Seeker Target Information Estimation Algorithm

HE Changjian，MENG Xiuyun，HE Xiang(4·24)

A Bi-threshold Power Supply Control Circuit Based on Hysteresis Comparator

CHEN Chao, LI Bing, SI Xinlu(4·30)

Passive Acoustic Signal Trend items Removal Based on SPA

YU Zhongshen, FANG Xiang, ZHANG Weiping, HUANG Junyi, DING Kai(4·34)

Integrated Validation of Simulation Models Based on Flight Test Data

NING Xiaolei，CHEN Zhanqi，SUN Yaqi(4·37)

Gyroscope Torque Feedback Test Method Based on D-Optimization Theory

LI Yanbo, CHENG Shaofeng, BAI Lin,HUI Meng, HUANG He(4·42)

A Multi-target Tracking Algorithm based on Networking Detection of Multiple Airplanes

HUANG Dayu, NI Zhongjian, XU Fei(4·46)

Holistic Kinetic Model Suited for High Speed Chaff Cloud

ZENG Tao，XU Ran,LI Xiao(4·53)

Roll Angle In-flight Initial Alignment Method of INS/GPS Integrated System

QU Xinfen, LI Shiling, XU Lin(4·58)

The Compensation Algorithm of GPS Velocity Measurement Error Based on Sense Factors

LI Xiaoping, HUO Pengfei, YANG Xiaohui(4·62)

Modified Linear Equation Frequency Estimator Based on Frequency Shift

LI Xia, GUO Ying, ZHANG Kunfeng, ZHANG Dongwei(4·66)

Advanced Particle Filter for Non-cooperative Target Tracking in LTE

TENG Fei, ZHONG Zifa(4·72)

An Optical Microsphere Cavity Temperature Control Package Platform

DU Jian , WANG Zhongqing, XIAN Hao(4·77)

Performance Analysis of Position Information Field Location Method for Multi-target

MA Xiantong, LUO Jingqing, MENG Xianghao(4·81)

A PCM Telemetry Coder Based on DSP

MA MuQqing, HU Shuqiao, BAI Ruiqing, ZHENG Shaochao(4·87)

A Fault Diagnosis for Plunger Pump Based on Improved LSSVM

SONG Tao，SHU Tao，LIU Jin，LEI Rongqiang(4·91)

Signal Processing of Fragments Velocity Measurement Based on Least Mean Square Algorithm

LI Jialu, ZHAO Dong'e, LIU Ji(4·97)

A Projectile Impact-point Prediction Method Based on Interpolation Radial Basis Function Neural Network

HUANG Xin, ZHAO Handong, LI Zhipeng(4·101)

Review of High Shock Calibration Technology of HighgAccelerometers

LIN Ran, ZHANG Zhenhai，LI Kejie, ZHANG Donghong，HE Xu(4·106)

Passive Direction-finding Methods of Acoustic Source Based on Short Baseline Sensor Network

CUI Xunxue, ZONG Junjun(5·1)

Self-synchronized Scrambler Recognition Based on Code Weight Distributing Distance

LU Quantong, ZHANG Min, LI Xinhao, ZHU Yuxuan(5·7)

Starting Time of Following Fuze Based on Precursory Detonation Overload

XU Pengzhao, HUANG Huidong, NIE Zheng(5·14)

Micro Inertial Switch with Z-shaped Latching Beam

ZHANG Xingxing，NIE Weirong，XI Zhanwen，TANG Zhicheng(5·18)

An Improved Complex Value Fast ICA Algorithm

YIN Hongwei, LI Guolin, LU Cuihua(5·22)

Dynamic Relative Positioning Algorithm Based on Decoupling Parameter Elimination

WU Shaoshi, ZHAO Xiubin, PANG Chunlei, YU Yonglin, LIU Ming(5·26)

Integrated Navigation Filtering Calibration Based on Variable Ratio Information Processing

WANG Lin, FAN Wentao, GAO Yuan(5·31)

Modeling and Feature Extraction of Beam Interferometric Synthesis for Decentralized Array

CHEN Qiuju，ZENG Fangling， JIANG Qiuxi, ZHANG Genlong(5·35)

Setback Overload Environment Simulation of Rifle Grenade Live Firing

XU Shaoshuai ,WANG Yushi ,WEN Quan HUANG Jianqiang,GONG Xianyi ,YU Xinlian(5·40)

Rotation Speed Prediction Based on Cubic Exponential Smoothing Method

ZHANG Jiawang, GUO Junxian, LI Fusong(5·43)

Weak Vibration Signal Extraction Based on Adaptive Noise Cancellation

ZOU Jin，CAO Qianhong，HAN Yingchun，ZHANG Jianhai(5·47)

Time-domain Overlapped MIMO Radar Signal Separation Algorithm

CHEN Lu, BI Daping, XU Lianghao(5·51)

Fuze Timer Measuring System Based on Virtual Instrument

WANG Guan，LI Bo，ZHANG Ya(5·57)

Research on Hardware Simulation of GPS RAIM Algorithm

WANG Ershen，FAN Yunfei，PANG Tao，ZHANG Zhixian(5·62)

Distribution Characteristics of 155 mmCaliber Projectile’s Structural Characteristics Parameters

WANG Xiaopeng, WANG Yushi, LU Fengsheng, WEN Quan, LIU Jinchun(5·66)

Interacting Mutiple Model-adaptive Square Root Unscented Filter Algorithm of Radar Networking

DING Hailong, XU Congdong, ZHAO Wenbo(5·73)

Optimal Iteration Frequency Offset Estimation Based on Spaced-embedded Pilot

JIAO Ling, JIANG Lei, XU Hua, JIA Hangchuan(5·79)

Rocket Guidance Law Based on Falling Point Prediction Method

BO Xuegang,HAN Jing JIAO Guotai, ZHANG Yanjun(5·84)

Small Signal Model of Flyback Switching Power Supply Control System

FENG Dan, REN Hongbin, LI Weiwei, LI Yanbin(5·89)

Modified Energy Factor Algorithm to Extract First-break Wave Arrival Time

LI Jian, HAN Yan, XU lina, MA liangxing(5·94)

Improved Testing Strategy for Digital Circuit Board Test System

CHEN Can, WANG Jianye, WANG Konghua, WANG Yong(5·98)

BP Network Prediction Algorithm with Momentum Term and Variable Step Size

LIU Li, LIU Qiang, JIN Hong, CHEN Changxin, HUO Xinming(5·102)

Penetration Signal Storing Based on Flash Partition Storage

REN Yongfeng, ZHOU Tao, LI Huijing,LIU Zhanfeng, WANG Chuang(5·106)

Review on Missile-borne SAR Imaging Algorithm

CHEN Yong，ZHAO Huichang，CHEN Si，ZHANG Shuning(6·1)

Impact-based Rotary Piezoelectric Generator for Fuze

KUANG Yinglong, SUI Li, SHI Gengchen(6·7)

Two-stage Coilgun for Fuze Recoil Simulation

ZHAN Chao, LEI Bin, XIANG Hongjun(6·12)

A MEMS Safe and Arming System Load Simulation Device

WANG Pengyingkai, SUI Li, LI Guozhong(6·17)

Electrical Connection of Screw Thread Join Components of Fuze

SHI Cailing，GUO Yan(6·21)

Minimum Graze Functioning Falling Angle Simulation of Aircraft Rocket Projectile Fuze

YANG Xiang, WANG Yushi, WEN Quan, RONG Zhu, DU Yuefei(6·25)

Separation Algorithm of Single Channel PN Fuze Deception Jamming

YIN Hongwei, LI Guolin, LU Cuihua(6·31)

VHF Channel Path Loss Model Based on Brownian Bridge

LIU Guangkai,QUAN Houde,CUI Peizhang,YAO Shaolin(6·35)

Positive Pressure and Axial Acceleration of Mortar Shell Fuze Shooting Water Target

YIN Yongliang, WEN Quan, WANG Yushi, ZHANG Zhibiao(6·41)

Roll Angle In Flight Alignment of MINS/GPS Guided Projectile

XU Yun, WANG Yu, ZHU Xinhua, SU Yan(6·46)

Deception Jamming Erasing Based on Keystone Transform and Orthogonal Projection

NIAN Penglei, LI Guolin, YIN Hongwei(6·51)

Extrapolation of Vessel Static Electric Field Based on Boundary Element

HE Fang，WANG Xiangjun，GAO Junji(6·55)

Zigzag Maneuver Trajectory Recognition Based on Centre-Line Prediction

ZHENG Chang Yan, MEI Wei, LIU Heng,WANG Gang(6·61)

Single Snapshot DOA Estimation Algorithm Based on Spatial Smoothing

LIU Xiaodi, ZHOU Xinli, XIAO Jinguang (6·66)

Carrier Frequency Offset Algorithm in OFDM Systems Based on Hybrid Gaussian Particle Filtering

YANG Xiaopeng, HUANG Yang, YQANG Chaoyang，YAO Kun, JIAO Ling(6·71)

Radar Echo Model of Warhead Fragments Dynamic Analysis

HOU Jianqiang, HAN Zhuangzhi,PENG Gang, LI Xinxin, HUANG Wei (6·77)

Target Threat Assessment Method Based on Intervals Order

GAO Yang, LI Dongsheng ,WANG Xiao (6·82)

Particle Probability Hypothesis Density Filtering Algorithm Based on Interval Smoothing

TONG Qian, LI Hongyan, MAO Shaofeng，JIAO Ling，HUANG MingJun(6·87)

Chaotic Frequency Hopping Code Prediction Method Based on Echo State Network

Lü Jijie, YANG Junan, GUI Yunchuan(6·92)

High Overload Buffer Protection of Light Circuit Module

LU Jianping, XU Peng, WANG Yan(6·99)

Telemetry Antenna Tracking Trajectory Calculation Based on Vincenty Formula

CAO Wu, ZHANG Jingpeng, HU Hankai, JIANG Guoli(6·103)

(End of Volume)

摘要:針對中繼遙測站得不到其在炮位坐標系中的坐標，無法計算遙測天線理論跟蹤彈道進行接力接收的問題，提出了利用大地主題解算中的文森特(Vincenty)公式計算遙測天線理論跟蹤彈道的方法。該方法采用Vincenty公式計算出遙測站、炮位和落點間距離及方位角，再通過角度換算和象限判斷計算出遙測站點在炮位坐標系中的坐標和角度信息。精度分析及靶場實測結果表明，基于Vincenty公式計算遙測天線理論跟蹤彈道的方法計算誤差極小，具有很高的精度。

關鍵詞:常規兵器遙測；程控天線；彈道計算；文森特公式

Telemetry Antenna Tracking Trajectory Calculation Based on Vincenty FormulaCAO Wu, ZHANG Jingpeng, HU Hankai, JIANG Guoli

(Xi’an Institute of Electromechanical Information Technology, Xi’an 710065, China)

Abstract:For relay telemetry station can’t get its coordinates in the batteries coordinate system to calculate telemetry tracking ballistic, a method based on Vincenty formula which in solution of geodetic problem to calculate the telemetry antenna’s tracking trajectory in theory was put forward. The method used the Vincenty formula to calculate distance and azimuth angle among the telemetry station, emplacement and falling points. On this basis, coordinate and angle information by angle conversion and the judgment of quadrant in the batteries coordinate system were calculated. Accuracy analysis and the range of measured results showed that the method was of small error and high precision.

Key words:conventional weapon telemetry; program controlled antenna; ballistic calculation; Vincenty formula

中圖分類號:TP319

文獻標志碼:A

文章編號：1008-1194(2015)-06-0103-04

作者簡介:曹霧(1982—)，男，河南鞏義人，碩士，工程師，研究方向：遙測遙控技術。E-mail:caowu_2001@163.com。

*收稿日期:2015-05-19