Sun Shadow Positioning Method Based on Optimization Model
CHEN Xiao-xue ，WANG Jin-xi ，WANG Tian-yu
（University of Electronic Science and Technology of China ，Chengdu 610054，China ）
Abstract ：To achieve the object localization by the sun shadow ，the paper analyzes the parameters
which influences the length of the shadow ，and establishes the function of the shadow length and the solar elevation angle ，the length of the target ，the latitude and longitude ，https://www.doczj.com/doc/5011116211.html,bined with the least-square method ，the optimization model is built with the minimum square sum of the difference between
the theoretical shadow length and the actual shadow length as the target.Take a straight rod for example ，the possible target position has been quickly solved by use the method of the particle swarm optimization algorithm ，which is also compared with the physical location.
Key words ：
sun shadow positioning ，least-square fitting ，particle swarm optimization algorithm 收稿日期：2016-02-06
修回日期：2016-03-15
基金项目：
国家自然科学基金资助项目（11271001）作者简介：陈晓雪（1994-），女，山西人，硕士研究生。研究方向：光通信与光电工程。
*摘
要：针对利用太阳影子实现目标的定位问题，分析得到影响影子长度的参数，确立了影长与太阳高度角、目
标物长度、经纬度等的函数关系，并结合最小二乘法思想，建立了以理论影长与实际影长之差的平方和最小为目标的优化模型。以直杆为例，运用粒子群优化算法快速求解得到目标的可能位置，并与实际地点进行了比较。
关键词：太阳影子定位，最小二乘拟合，粒子群优化算法中图分类号：TN971
文献标识码：A
基于最优化模型的太阳影子定位方法*
陈晓雪，汪劲希，王天钰（电子科技大学，成都610054）
0引言
目前，导航定位技术已然贯穿于我们生活的方方面面，在信息化战争中，对目标打击物实现快速定位的重要性也毋庸置疑。随着科技的不断进步，定位的方法日新月异，不断发展，如GPS 定位、基站定位、WIFI 定位、RFID/二维码等标签识别定位、声波定位、场景识别定位等等，对于不同的环境，每种定位技术都有其不同的使用效果，可根据实际应用采取一种或多种混合技术。在探测条件比较恶劣或工具匮乏的野外环境下，GPS 等一些定位方法由于设备条件的限制而无法达到理想的效果，本文提出一种利用太阳影子对目标物进行定位的方法，利用该技术确定地点的关键是通过分析影响影子长度
的参数，确定目标所处地点的经纬度与影子长度的
关系。通过测量收集一段时间内影子顶点坐标数据建立最优化模型，并利用收敛速度较快的粒子群优化算法在全局范围内进行求解，从而对目标物所处地点作出预测。
1太阳影子理论长度的计算
在太阳光的照射下，不透明的物体在与光照方
向相反的朝向下出现影子。以直杆为目标物，当其固定在水平地面上，影子的长度受直杆长度与太阳高度角的影响，在直杆长度一定的情况下，太阳高度角越小，直杆影子越长，分析其几何关系可以得到直杆太阳影子的长度满足
文章编号：1002-0640（2017）
03-0112-05Vol.42，No.3Mar ，2017
火力与指挥控制
Fire Control &Command Control 第42卷第3期2017年3月
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