【摘要】：精確制導(dǎo)是現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)于武器的重要要求之一,而導(dǎo)引頭是制導(dǎo)系統(tǒng)的核心部件。捷聯(lián)導(dǎo)引頭以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、性能可靠等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)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(jīng)艦船發(fā)射后作具有較大初速的無(wú)動(dòng)力有控飛行飛向目標(biāo),艦載雷達(dá)實(shí)時(shí)探測(cè)目標(biāo),并將目標(biāo)的測(cè)量信息通過(guò)數(shù)據(jù)鏈傳輸給導(dǎo)彈。由于導(dǎo)引頭的作用距離有限,只能在末制導(dǎo)段進(jìn)行應(yīng)用。為了彌補(bǔ)中制導(dǎo)段視線(xiàn)角速率的來(lái)源欠缺,并提高末制導(dǎo)段視線(xiàn)角速率估計(jì)的精度,論文開(kāi)展了一系列研究工作。具體內(nèi)容如下:首先,為了建立導(dǎo)彈和目標(biāo)的軌跡模型,并描述視線(xiàn)角與捷聯(lián)導(dǎo)引頭測(cè)得的體視線(xiàn)角,論文定義了相關(guān)的坐標(biāo)系,并分別給出了捷聯(lián)導(dǎo)引頭、數(shù)據(jù)鏈以及慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。通過(guò)引入導(dǎo)彈和目標(biāo)的軌跡模型,為后續(xù)仿真的導(dǎo)彈和目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)信息提供了理論基礎(chǔ)。然后,論文研究了通過(guò)數(shù)據(jù)鏈測(cè)量信息跟蹤目標(biāo)并求取視線(xiàn)角速率的方法,引入了三種典型的目標(biāo)跟蹤運(yùn)動(dòng)模型,結(jié)合導(dǎo)彈慣導(dǎo)解算得到的運(yùn)動(dòng)信息,給出了視線(xiàn)角速率的求取方法。以此為基礎(chǔ),論文利用擴(kuò)展卡爾曼濾波算法在三種典型目標(biāo)運(yùn)動(dòng)形式場(chǎng)景下進(jìn)行了數(shù)學(xué)仿真,驗(yàn)證了通過(guò)數(shù)據(jù)鏈測(cè)量信息跟蹤目標(biāo)并求取視線(xiàn)角速率方法的有效性,并通過(guò)蒙特卡洛仿真方法分析了不同的測(cè)量元件的性能參數(shù)與視線(xiàn)角速率估計(jì)精度之間的關(guān)系。最后,論文開(kāi)展了捷聯(lián)導(dǎo)引頭與數(shù)據(jù)鏈測(cè)量信息結(jié)合估計(jì)視線(xiàn)角速率的方法研究�；趯�(dǎo)彈和目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)關(guān)系論文建立了視線(xiàn)角速率估計(jì)的狀態(tài)方程;基于捷聯(lián)導(dǎo)引頭和數(shù)據(jù)鏈的測(cè)量模型論文建立了視線(xiàn)角速率估計(jì)的觀測(cè)方程。區(qū)別于傳統(tǒng)的基于捷聯(lián)導(dǎo)引頭測(cè)量信息估計(jì)視線(xiàn)角速率信息方法,把數(shù)據(jù)鏈測(cè)得的兩個(gè)角度信息和距離信息擴(kuò)增為測(cè)量量。在此基礎(chǔ)上,論文給出了一種非線(xiàn)性近似精度更高的容積卡爾曼濾波方法,在三種典型目標(biāo)運(yùn)動(dòng)形式場(chǎng)景下進(jìn)行了數(shù)學(xué)仿真,驗(yàn)證了通過(guò)捷聯(lián)導(dǎo)引頭和數(shù)據(jù)鏈測(cè)量信息結(jié)合估計(jì)視線(xiàn)角速率這一方法的有效性,并通過(guò)蒙特卡洛仿真方法分析了不同的測(cè)量元件的性能參數(shù)與視線(xiàn)角速率估計(jì)精度之間的關(guān)系。
【圖文】：

圖 1-1 導(dǎo)引頭技術(shù)已經(jīng)成為戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈發(fā)展的技術(shù)前沿，針對(duì)捷聯(lián)導(dǎo)進(jìn)行了積極的研究。mes M. Maley[1]利用擴(kuò)展卡爾曼濾波算法對(duì)視線(xiàn)角速 等[2]基于時(shí)變卡爾曼濾波問(wèn)題的偽穩(wěn)態(tài)解決方案設(shè)計(jì)rich 等[3]采用了“附加速率補(bǔ)償+微分網(wǎng)絡(luò)”這種方法構(gòu)；先經(jīng)過(guò)低通濾波器信號(hào)處理后再經(jīng)由制導(dǎo)系,5]分別采用EKF濾波算法與UKF濾波算法對(duì)彈目的慣; K. David Solomon Raj 等[6]利用卡爾曼濾波算法設(shè)計(jì)線(xiàn)角速率進(jìn)行估計(jì)。t焧煹萚7,8]提出將粒子濾波、擴(kuò)展卡爾曼濾波及無(wú)跡卡估計(jì)并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證及精度對(duì)比;孫婷婷等[9]利用 T學(xué)模型進(jìn)行了線(xiàn)性化，，提出微分+穩(wěn)態(tài) Kalman 濾波方]提出采用無(wú)跡卡爾曼濾波器對(duì)視線(xiàn)角速率信息進(jìn)行爾曼濾波估計(jì)了全捷聯(lián)導(dǎo)引頭的視線(xiàn)角速率。捷聯(lián)導(dǎo)引頭、雷達(dá)數(shù)據(jù)鏈及導(dǎo)彈慣導(dǎo)系統(tǒng)解算的數(shù)學(xué)
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TJ765.3;TN713

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本文編號(hào)：2666834