无人机地面目标定位精度蒙特卡罗仿真分析

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1、第28卷第7期计算机仿真2011年7月文章编号：1006—9348(2011)cr7一00r75一04无人机地面目标定位精度蒙特卡罗仿真分析李大健1，齐敏2(1．西北工业大学365所，陕西西安710065；2．西北工业大学电子信息学院，陕西西安7100r72)摘要：研究无人机定位准确性。针对定位系统模型误差问题，为了给无人侦察机地面目标定位系统的设计提供指导和依据，利用光电任务设备进行地面目标定位的数学模型和误差模型，对影响地面目标定位精度的误差因素进行了介绍，并利用蒙特卡罗分析方法对目标定位精度进行数学仿

2、真，计算确定了影响系统定位精度的主要因素，指导系统精度指标进行更加合理的分配。验证结果，设计的系统满足大系统精度指标要求。并且避免了不必要的部件精度浪费，同时也证明了精度解决方法的有效和实用，可为定位系统设计提供了可靠依据。关键词：无人机；目标定位；精度分析中图分类号：TP319文献标识码：AMonte—CarloSimuIationAnalvsisforUAVGroundTargetPositionAccuracyUDa-jianl，QIMin2(1．IIlstitIlte365，No曲westemPol

3、”echIlicUIIiv啪i哆，Xi抽Sha面710072，Chi舱；2．CoUegeofElectmnic8锄dInfoI瑚ti∞，No抽west咖Pol归hlIicUIlive碍时，Xi抽Sh蛐xi7100r72，Chi船)ABSTRACT：IIIordertopro“dedes咖b鹅i8forground协蝌positi帆syst咖of舢衄aiB咖ceUAV，memtbmaticalmodel柚dermrmodeloftargetp∞iti∞u8ingelec咖一opticalpayloadamde

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6、人侦察机获取敌地面目标的精确坐标并及时提供给攻击型武器系统的方法正成为一种全新高效的作战模式。地面目标定位系统是无人侦察机的重要组成部分，系统据此获取地面目标的坐标，光电型的目标定位系统通常由机载光轴稳定平台，固定于光轴稳定平台内的摄像机，图像跟踪器和地面处理计算机组成。工作时，侦察图像和遥测信息经数据链系统传输至地面站显示，操纵手通过操纵杆及其它指令控制稳定平台和摄像系统搜索侦察目标，当感兴趣的目标出现在画面上时，可以锁定并跟踪目标，使目标处于画面中心进行仔细观察，也可冻结图像计算目标坐标并可将信息传送出

7、去。目标获取的精度取决于很多误差因素，系统设计时必须分析确收稿日期：2010一06一17修回日期：20lO—06—28定主要因素并进行合理误差分配，保证系统精度指标的实现。目标定位系统的误差模型可以利用系统的数学模型求偏导数推导，但对多变量求偏导显然是一个繁琐而难于求解的问题。实际往往采用简化的目标模型进行推导，忽略了相当多的误差因素，其结果必然是据此进行的精度分析难以很好的指导系统的设计工作。在这种情况下，系统能够达到的精度只能靠实际飞行试验测定，其负面的影响是设计中为保证系统精度而过度追求各分部件的精度

8、，往往造成不必要的浪费。蒙特卡罗模拟分析方法可以有效地解决这个难题，为系统在论证阶段就提供了一种定位精度分析方法，结果能够很好的指导系统设计。2蒙特卡罗方法蒙特卡罗方法又称随机模拟方法，是一种利用随机数进一75—行模拟的方法，属于计算数学的一个分支，它是在上世纪四十年代中期为适应当时原子能事业的发展而建立起来的。蒙特卡罗方法的基本思想为，当所求问题的解是某个事件的概率，或者是某个随机变量的数学期望，或者是与之有关