對敵軍實施精確打擊,盡可能地使用少量的彈藥達到預期作戰(zhàn)效果,低成本的簡易修正彈以其較高的消費比成為首選,是各個國家的重點研究方向。在進行彈道修正時,需要對部分彈道的彈道軌跡測量數(shù)據(jù)進行處理,準確地預報彈道落點,通過與目標的信息比對,得到落點偏差作為彈道偏差量,形成修正指令。因此,對測量數(shù)據(jù)進行濾波處理,提高預報彈道落點精度,是彈道修正彈藥智能化的關鍵技術。文中采用Kalman濾波方法對衛(wèi)星導航測量的部分彈道數(shù)據(jù)進行處理,濾除其中的干擾信號,為計算彈道偏差量提供較高精度的數(shù)據(jù)。介紹了常用外彈道測量方法、衛(wèi)星導航系統(tǒng)的組成以及基于衛(wèi)星導航的測量方案。對氣象數(shù)據(jù)處理、外推誤差、彈道參數(shù)誤差和測量誤差等影響外推落點精度的因素做出了分析。綜合考慮濾波精度和算法復雜度,本文采用質點彈道模型、擴展Kalman濾波方法和無跡Kalman濾波方法,建立了彈道濾波模型和外推彈道模型。論文根據(jù)仿真的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)測量數(shù)據(jù)分析計算,采用正交多項式擬合方法對濾波初值進行估計,選用擬合后的末端數(shù)據(jù)和同一時刻的測量數(shù)據(jù)分別作為濾波初值,應用上述的兩種方法進行仿真計算。結果表明,前者的濾波收斂速度比后者的濾波收斂速度提高18%~50%;兩者的彈道參數(shù)估計誤差最大值分別是衛(wèi)星接收機正常工作時測量誤差的39%和25%;擴展Kalman彈道濾波模型、無跡Kalman彈道濾波模型和外推彈道模型有較高的精度。
【學位單位】：中北大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2017
【中圖分類】：TJ410
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究的背景和意義
    1.2 國內外發(fā)展概況
        1.2.1 彈丸簡易控制技術發(fā)展概述
        1.2.2 外彈道測量技術發(fā)展概述
        1.2.3 外彈測量數(shù)據(jù)處理的發(fā)展
    1.3 彈道修正彈控制彈道的思路和過程
    1.4 本文的主要研究內容
    1.5 本文的結構安排
2 彈丸剛體彈道模型
    2.1 常用坐標系及坐標轉換
        2.1.1 坐標系
        2.1.2 坐標系變換
    2.2 作用在彈丸上的力和力矩
        2.2.1 作用在彈丸上的力
        2.2.2 作用于彈丸質心的力矩
    2.3 六自由度剛體彈道模型的建立
        2.3.1 質心運動方程組
        2.3.2 繞質心運動方程組
    2.4 外彈道數(shù)值仿真
    2.5 本章小結
3 外彈道測量
    3.1 測量方法概述
    3.2 衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)
    3.3 測量方案
        3.3.1 彈載接收機式測量系統(tǒng)
        3.3.2 彈載轉發(fā)器式測量系統(tǒng)
    3.4 衛(wèi)星導航定位及測速
        3.4.1 偽距的概念
        3.4.2 偽距變化率
    3.5 本章小結
4 影響彈丸外推落點誤差的因素分析
    4.1 氣象條件及其誤差分析
        4.1.1 標準氣象條件
        4.1.2 風對彈道的影響
    4.2 外推誤差分析及外推彈道模型
        4.2.1 外推誤差分析
        4.2.2 外推彈道模型
    4.3 彈道參數(shù)誤差分析
    4.4 測量誤差分析
    4.5 本章小結
5 衛(wèi)星導航測量數(shù)據(jù)的處理方法
    5.1 Kalman濾波理論基礎
    5.2 非線性系統(tǒng)的Kalman濾波
    5.3 擴展Kalman濾波
    5.4 無跡Kalman濾波
    5.5 彈道濾波模型
        5.5.1 狀態(tài)方程
        5.5.2 量測方程
    5.6 量測值的彈道擬合
    5.7 本章小結
6 仿真與分析
    6.1 北斗測量數(shù)據(jù)仿真
    6.2 Kalman濾波結果
        6.2.1 濾波初值的最優(yōu)估計
        6.2.2 不同濾波初值的濾波結果
    6.3 外推落點
    6.4 本章小結
7 結束語
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
致謝

【參考文獻】

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本文編號：2890134