基于三维空间椭球概率误差的落点精度评定方法

针对惯性导航系统和弹道导弹等武器系统在三维空间中的落点精度评定方法较为欠缺、不完善且尚无一般性表达式等问题,提出了一种三维空间椭球概率误差精度评估模型,并给出了表征三维空间落点精度的一般表达式。针对实际落点在空中不同方向上可能存在着不均匀性的情形,即落点在不同坐标轴上呈非等标准误差分布,通过建立一般椭球概率误差模型,将落点在不同方向的密集度展现出来;针对实际落点分布存在一定的方向相关性,即不同方向轴上的落点位置标准差互相关联,通过一个三次坐标轴旋转矩阵,将落点分布的方向相关转化为非相关。通过仿真验证,椭球概率误差模型能非常直观、准确地评估导弹在空中的落点精度,并且经过三次坐标轴旋转得到的六参数椭球概率误差模型,其落点位置标准方差唯一,同时所得椭球体积最小。因此,六参数描述的椭球概率误差模型对实际复杂情形下的三维空间落点精度评估具有很好的通用性与适应性。

基于椭圆概率误差的落点精度评定方法

制导导弹和炮弹的命中精度是衡量弹道武器等系统性能的一项重要评价指标,其中圆概率误差(Circular Error Probable,CEP)是最常用的落点精度评定方法。由于导航系统的偏差和其他随机因素的影响,实际导弹的落点分布通常沿不同方向不均匀并且方向相关,传统的CEP无法描述落点误差的方向性和相关性。根据落点分布的相关性和非等标准误差特点,提出了一种新的椭圆概率误差(Elliptic Error Probable,EEP)的落点精度评定方法,并给出了精确表达式。该方法利用椭圆的长轴、短轴和旋转角度3个参数描述落点精度,分别建立了沿原始坐标轴的两参数椭圆概率误差模型和沿标准差解耦坐标轴的三参数椭圆概率误差模型。通过仿真对比发现,相比圆概率误差和两参数椭圆概率误差,三参数椭圆概率误差模型面积最小。因此,椭圆概率误差能够更精准地描述导航精度在不同方向的差异及方向相关性,将为预估落点误差的方向性及目标摧毁概率范围提供依据。