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申请/专利权人：中国人民解放军国防科技大学

摘要：本申请涉及一种空飘物状态判断方法、装置、计算机设备和存储介质，通过对雷达回波数据集进行处理得到实测轨迹数据，采用风场反演法基于实测轨迹数据对空飘物附近的风场进行反演，通过对风场中的空飘物进行受力分析得到空飘物的理论位置坐标求解式以及得到以待修正的空飘物属性参数表示的空飘物的总质量、等效迎风直径的推导公式，通过将实测轨迹数据以及空飘物属性参数的初始值带入推导公式中，对空飘物属性参数进行多次迭代修正得到修正后的空飘物属性参数，根据修正后的空飘物属性参数以及理论位置坐标求解式得到无载荷下的空飘物理想轨迹，根据无载荷下的空飘物理想轨迹以及空飘物的实测轨迹数据，对空飘物的状态进行判断。采用本方法可以对目标空飘物的状态进行精准判断。

主权项：1.一种空飘物状态判断方法，其特征在于，所述方法包括：获取空飘物的雷达回波数据集，所述雷达回波数据集包括一段时间内由气象雷达对所述空飘物进行持续探测得到的回波数据；对所述雷达回波数据集进行处理得到所述空飘物的实测轨迹数据，所述实测轨迹数据为按时间序列排序的空飘物位置坐标；采用风场反演法基于所述实测轨迹数据，对所述空飘物附近的风场进行反演，得到风场反演数据；通过对风场中的空飘物进行受力分析，并结合牛顿第二定律，根据所述风场反演数据得到所述空飘物的理论位置坐标求解式，以及得到以待修正的空飘物属性参数表示的所述空飘物的总质量、等效迎风直径的推导公式，其中，假设笛卡尔坐标系下空飘球初始位置为（X0，Y0，Z0）初始时间为T=0，解析实践步进长度为t，则在时刻T=T0，所述空飘物的理论位置坐标求解式表示为： 在上式中，，，分别表示空飘物在笛卡尔坐标系X，Y，Z三个方向的初风速，，，分别表示空飘物在笛卡尔坐标系X，Y，Z三个方向的的加速度，所述空飘物的总质量的推导公式表示为： 所述等效迎风直径的推导公式表示为： 在上式中，表示空飘物的曳力系数，表示空飘物所在高度空气密度，表示X方向受力下的重力加速，表示Z方向受力下的重力加速，表示空飘物的等效体积，表示重力加速度，表示X方向风速和空飘物速度的和速度，，其中，表示Z方向风速和空飘物速度的和速度；通过将所述实测轨迹数据以及所述空飘物属性参数的初始值带入所述推导公式中，对所述空飘物的总质量以及等效迎风直径进行反演，再将反演得到的总质量以及等效迎风直径带入所述实测轨迹数据中，对所述空飘物属性参数进行多次迭代修正，得到修正后的空飘物属性参数，其中，所述空飘物属性参数包括所述空飘物所在高度空气密度以及曳力系数；根据所述修正后的空飘物属性参数以及所述理论位置坐标求解式，得到无载荷下的空飘物理想轨迹；根据无载荷下的空飘物理想轨迹以及所述空飘物的实测轨迹数据，对所述空飘物的状态进行判断，包括：通过将无载荷下的空飘物理想轨迹与空飘物的实测轨迹数据进行比较，得到惯性度，若所述惯性度大于第一预设值，则判断所述空飘物携带载荷，若所述惯性度大于第二预设值，则判断所述空飘物携带的载荷自身具备动力，其中，所述惯性度表示为： 在上式中，表示所述惯性度，、、分别表示X、Y、Z三个方向的平均绝对误差。

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