本發(fā)明屬于形變監(jiān)測,涉及一種目標位移測量方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)。
背景技術(shù):
::1、干涉雷達是一種重要的形變監(jiān)測設(shè)備,通過它可以獲取目標的微小位移,精度可以達到0.1毫米甚至0.01毫米。由于其基本原理是電磁波測距,因此實際上一臺雷達只能得到目標位移的一個觀測量,也就是一維觀測量,這個觀測量代表的是目標和雷達之間的距離變化量。而實際情況下,目標往往會存在二維甚至三維位移,一維觀測量無法準確還原目標的形變。技術(shù)實現(xiàn)思路1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足,提供一種目標位移測量方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì),將雷達對目標移動距離的原始觀測量精確解算為笛卡爾坐標系的兩個或三個正交方向的位移量。2、為達到上述目的,本發(fā)明是采用下述技術(shù)方案實現(xiàn)的:3、第一方面,本發(fā)明提供了一種目標位移測量方法,包括:4、獲取目標與雷達在笛卡爾坐標系下的初始位置坐標數(shù)據(jù);5、獲取目標移動后與雷達之間的距離變化數(shù)據(jù);6、基于目標與雷達在笛卡爾坐標系下的初始位置坐標數(shù)據(jù),以及目標移動后與雷達之間的距離變化數(shù)據(jù),獲得目標移動后在笛卡爾坐標系的多個正交方向的位移距離。7、進一步地,所述雷達數(shù)量至少兩個。8、進一步地,多個雷達通過衛(wèi)星授時、網(wǎng)絡(luò)授時或電磁波通訊的方式進行時間同步。9、進一步地,通過三臺雷達進行所述目標在三個方向上的位移測量,獲得目標移動后在笛卡爾坐標系的三個正交方向上的位移距離;10、所述三臺雷達包括第一方向雷達,第二方向雷達和第三方向雷達。11、進一步地,通過三臺雷達進行所述目標在三個方向上的位移測量,獲得目標移動后在笛卡爾坐標系的三個正交方向的位移距離,包括:12、目標在笛卡爾坐標系下的初始位置坐標為;13、第一方向雷達在笛卡爾坐標系下的初始位置坐標為;14、第二方向雷達在笛卡爾坐標系下的初始位置坐標為;15、第三方向雷達在笛卡爾坐標系下的初始位置坐標為;16、目標與第一方向雷達之間的初始距離為:17、;18、目標與第二方向雷達之間的初始距離為:19、;20、目標與第三方向雷達之間的初始距離為:21、;22、設(shè)目標移動后在笛卡爾坐標系的三個正交方向上的位移距離為;23、目標移動后,其與第一方向雷達之間的距離為:24、,25、則目標與第一方向雷達之間的距離變化為:26、;27、目標移動后,其與第二方向雷達之間的距離為:28、,29、則目標與第二方向雷達之間的距離變化為:30、;31、目標移動后,其與第三方向雷達之間的距離為:32、,33、則目標與第三方向雷達之間的距離變化為:34、;35、基于雷達和目標之間的距離遠遠大于目標的位移量,、和的計算公式分別為:36、,37、,38、,39、其中,表示偏導數(shù),表示函數(shù)對的偏導數(shù);,,;,,;,,;40、所述、和的計算公式合并表示為<mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mi>j</mi><mi>?</mi><mrow><mo>[</mo><mtable><mtr><mtd><mi>δ</mi><msub><mi>x</mi><mn>1</mn></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>δ</mi><msub><mi>y</mi><mn>1</mn></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>δ</mi><msub><mi>z</mi><mn>1</mn></msub></mtd></mtr></mtable><mo>]</mo></mrow><mi>=</mi><mrow><mo>[</mo><mtable><mtr><mtd><mi>δ</mi><msub><mi>l</mi><mrow><mi>(</mi><mi>ab</mi><mi>)</mi></mrow></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>δ</mi><msub><mi>l</mi><mrow><mi>(</mi><mi>ac</mi><mi>)</mi></mrow></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>δ</mi><msub><mi>l</mi><mrow><mi>(</mi><mi>ad</mi><mi>)</mi></mrow></msub></mtd></mtr></mtable><mo>]</mo></mrow></mstyle>,41、其中,表示雅可比矩陣,<mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mi>j</mi><mi>=</mi><mrow><mo>[</mo><mtable><mtr><mtd><mfrac><mrow><msub><mi>x</mi><mn>1</mn></msub><mi>?</mi><msub><mi>x</mi><mn>2</mn></msub></mrow><msub><mi>l</mi><mrow><mi>(</mi><mi>ab</mi><mi>)</mi></mrow></msub></mfrac></mtd><mtd><mfrac><mrow><msub><mi>y</mi><mn>1</mn></msub><mi>?</mi><msub><mi>y</mi><mn>2</mn></msub></mrow><msub><mi>l</mi><mrow><mi>(</mi><mi>ab</mi><mi>)</mi></mrow></msub></mfrac></mtd><mtd><mfrac><mrow><msub><mi>z</mi><mn>1</mn></msub><mi>?</mi><msub><mi>z</mi><mn>2</mn></msub></mrow><msub><mi>l</mi><mrow><mi>(</mi><mi>ab</mi><mi>)</mi></mrow></msub></mfrac></mtd></mtr><mtr><mtd><mfrac><mrow><msub><mi>x</mi><mn>1</mn></msub><mi>?</mi><msub><mi>x</mi><mn>3</mn></msub></mrow><msub><mi>l</mi><mrow><mi>(</mi><mi>ac</mi><mi>)</mi></mrow></msub></mfrac></mtd><mtd><mfrac><mrow><msub><mi>y</mi><mn>1</mn></msub><mi>?</mi><msub><mi>y</mi><mn>3</mn></msub></mrow><msub><mi>l</mi><mrow><mi>(</mi><mi>ac</mi><mi>)</mi></mrow></msub></mfrac></mtd><mtd><mfrac><mrow><msub><mi>z</mi><mn>1</mn></msub><mi>?</mi><msub><mi>z</mi><mn>3</mn></msub></mrow><msub><mi>l</mi><mrow><mi>(</mi><mi>ac</mi><mi>)</mi></mrow></msub></mfrac></mtd></mtr><mtr><mtd><mfrac><mrow><msub><mi>x</mi><mn>1</mn></msub><mi>?</mi><msub><mi>x</mi><mn>4</mn></msub></mrow><msub><mi>l</mi><mrow><mi>(</mi><mi>ad</mi><mi>)</mi></mrow></msub></mfrac></mtd><mtd><mfrac><mrow><msub><mi>y</mi><mn>1</mn></msub><mi>?</mi><msub><mi>y</mi><mn>4</mn></msub></mrow><msub><mi>l</mi><mrow><mi>(</mi><mi>ad</mi><mi>)</mi></mrow></msub></mfrac></mtd><mtd><mfrac><mrow><msub><mi>z</mi><mn>1</mn></msub><mi>?</mi><msub><mi>z</mi><mn>4</mn></msub></mrow><msub><mi>l</mi><mrow><mi>(</mi><mi>ad</mi><mi>)</mi></mrow></msub></mfrac></mtd></mtr></mtable><mo>]</mo></mrow></mstyle>;42、進而獲得目標移動后在笛卡爾坐標系的三個正交方向上的位移距離的計算公式為:43、<mstyledisplaystyle="true"mathcolor="#000000"><mrow><mo>[</mo><mtable><mtr><mtd><mi>δ</mi><msub><mi>x</mi><mn>1</mn></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>δ</mi><msub><mi>y</mi><mn>1</mn></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>δ</mi><msub><mi>z</mi><mn>1</mn></msub></mtd></mtr></mtable><mo>]</mo></mrow><mi>=</mi><msup><mi>j</mi><mrow><mi>?</mi><mn>1</mn></mrow></msup><mi>?</mi><mrow><mo>[</mo><mtable><mtr><mtd><mi>δ</mi><msub><mi>l</mi><mrow><mi>(</mi><mi>ab</mi><mi>)</mi></mrow></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>δ</mi><msub><mi>l</mi><mrow><mi>(</mi><mi>ac</mi><mi>)</mi></mrow></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>δ</mi><msub><mi>l</mi><mrow><mi>(</mi><mi>ad</mi><mi>)</mi></mrow></msub></mtd></mtr></mtable><mo>]</mo></mrow></mstyle>。44、第二方面,本發(fā)明還提供了一種目標位移測量裝置,裝置包括:45、初始位置坐標獲取模塊,用于獲取目標與雷達在笛卡爾坐標系下的初始位置坐標數(shù)據(jù);46、距離變化數(shù)據(jù)獲取模塊,用于獲取目標移動后與雷達之間的距離變化數(shù)據(jù);47、位移距離獲取模塊,用于基于目標與雷達在笛卡爾坐標系下的初始位置坐標數(shù)據(jù),以及目標移動后與雷達之間的距離變化數(shù)據(jù),獲得目標移動后在笛卡爾坐標系的多個正交方向的位移距離。48、第三方面,本發(fā)明還提供一種計算機設(shè)備,包括:49、存儲器,用于存儲計算機程序;50、處理器,用于執(zhí)行所述計算機程序以實現(xiàn)上述的目標位移測量方法的步驟。51、第四方面,本發(fā)明還提供一種計算機可讀存儲介質(zhì),其上存儲有計算機程序,該程序被處理器執(zhí)行實現(xiàn)上述的目標位移測量方法的步驟。52、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明所達到的有益效果:53、本發(fā)明提供的目標位移測量方法通過使用多臺雷達對目標在多個方向的移動距離進行觀測,獲取多個原始觀測量,然后通過計算將原始觀測量解算為目標在笛卡爾坐標系的正交方向的二維或者三維位移量,方法簡單高效,解算精度高。當使用兩臺雷達同步觀測的時候,可以得到目標的二維位移;當通過三臺雷達同步觀測的時候,可以得到目標的三維位移;還可以使用更多的雷達進行同步觀測,增加的觀測量可以用于提高解算精度,方法靈活通用。當前第1頁12當前第1頁12