【摘要】：精確制導是現代戰(zhàn)爭對于武器的重要要求之一,而導引頭是制導系統(tǒng)的核心部件。捷聯導引頭以其結構簡單、成本低、性能可靠等優(yōu)點,廣泛應用于戰(zhàn)術導彈上。本文的課題背景為艦載的電磁炮彈攔截地方巡航彈,電磁炮彈經艦船發(fā)射后作具有較大初速的無動力有控飛行飛向目標,艦載雷達實時探測目標,并將目標的測量信息通過數據鏈傳輸給導彈。由于導引頭的作用距離有限,只能在末制導段進行應用。為了彌補中制導段視線角速率的來源欠缺,并提高末制導段視線角速率估計的精度,論文開展了一系列研究工作。具體內容如下:首先,為了建立導彈和目標的軌跡模型,并描述視線角與捷聯導引頭測得的體視線角,論文定義了相關的坐標系,并分別給出了捷聯導引頭、數據鏈以及慣性導航系統(tǒng)的數學模型。通過引入導彈和目標的軌跡模型,為后續(xù)仿真的導彈和目標的運動信息提供了理論基礎。然后,論文研究了通過數據鏈測量信息跟蹤目標并求取視線角速率的方法,引入了三種典型的目標跟蹤運動模型,結合導彈慣導解算得到的運動信息,給出了視線角速率的求取方法。以此為基礎,論文利用擴展卡爾曼濾波算法在三種典型目標運動形式場景下進行了數學仿真,驗證了通過數據鏈測量信息跟蹤目標并求取視線角速率方法的有效性,并通過蒙特卡洛仿真方法分析了不同的測量元件的性能參數與視線角速率估計精度之間的關系。最后,論文開展了捷聯導引頭與數據鏈測量信息結合估計視線角速率的方法研究。基于導彈和目標的運動關系論文建立了視線角速率估計的狀態(tài)方程;基于捷聯導引頭和數據鏈的測量模型論文建立了視線角速率估計的觀測方程。區(qū)別于傳統(tǒng)的基于捷聯導引頭測量信息估計視線角速率信息方法,把數據鏈測得的兩個角度信息和距離信息擴增為測量量。在此基礎上,論文給出了一種非線性近似精度更高的容積卡爾曼濾波方法,在三種典型目標運動形式場景下進行了數學仿真,驗證了通過捷聯導引頭和數據鏈測量信息結合估計視線角速率這一方法的有效性,并通過蒙特卡洛仿真方法分析了不同的測量元件的性能參數與視線角速率估計精度之間的關系。
【圖文】：

圖 1-1 導引頭技術已經成為戰(zhàn)術導彈發(fā)展的技術前沿，針對捷聯導進行了積極的研究。mes M. Maley[1]利用擴展卡爾曼濾波算法對視線角速 等[2]基于時變卡爾曼濾波問題的偽穩(wěn)態(tài)解決方案設計rich 等[3]采用了“附加速率補償+微分網絡”這種方法構；先經過低通濾波器信號處理后再經由制導系,5]分別采用EKF濾波算法與UKF濾波算法對彈目的慣; K. David Solomon Raj 等[6]利用卡爾曼濾波算法設計線角速率進行估計。t焧煹萚7,8]提出將粒子濾波、擴展卡爾曼濾波及無跡卡估計并進行了仿真驗證及精度對比;孫婷婷等[9]利用 T學模型進行了線性化，，提出微分+穩(wěn)態(tài) Kalman 濾波方]提出采用無跡卡爾曼濾波器對視線角速率信息進行爾曼濾波估計了全捷聯導引頭的視線角速率。捷聯導引頭、雷達數據鏈及導彈慣導系統(tǒng)解算的數學
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TJ765.3;TN713

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本文編號：2666834