基于最大似然法的高速旋轉彈丸氣動參數(shù)辨識方法研究
發(fā)布時間:2021-07-04 05:16
本文研究了基于最大似然法的氣動參數(shù)辨識方法及其在高速旋轉彈丸阻力系數(shù)和升力系數(shù)導數(shù)辨識中的應用。結合高速旋轉彈丸的實際運動情況,采用修正后的六自由度彈道方程作為彈丸的數(shù)學模型。通過模型,對觀測量關于待辨識參數(shù)的靈敏度進行計算和分析,確定了根據(jù)速度數(shù)據(jù)和側偏數(shù)據(jù)分別辨識阻力系數(shù)和升力系數(shù)導數(shù)的辨識方案。根據(jù)辨識方案并結合模型,推導了相應的最大似然準則函數(shù)以及牛頓迭代公式。同時,使用無跡卡爾曼濾波(UKF)對雷達數(shù)據(jù)進行處理,得到最優(yōu)估計的觀測數(shù)據(jù)。最后,設計了辨識程序,在Visual Studio 2010下編寫程序和調試,并對優(yōu)化后的觀測數(shù)據(jù)進行分析處理,得出了高速旋轉彈丸的阻力系數(shù)-馬赫數(shù)曲線和升力系數(shù)導數(shù)-馬赫數(shù)曲線。辨識結果表明,根據(jù)本文研究方法所計算的氣動參數(shù)曲線相對于風洞吹風結果作了修正,并且計算出的彈道數(shù)據(jù)十分符合實際測量數(shù)據(jù),辨識結果正確可靠。因此,該方法可對高速旋轉彈丸等飛行器的相關氣動參數(shù)進行辨識。氣動參數(shù)決定著彈箭飛行的彈道軌跡與穩(wěn)定性,是彈箭飛行控制領域的重要研究課題。通過射擊試驗數(shù)據(jù)進行辨識得到的彈丸氣動參數(shù)能較好的符合高速旋轉彈丸的氣動特性,對射表編制或修正以...
【文章來源】:南京理工大學江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景與意義
1.2 國內外發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究工作
1.4 本文的章節(jié)安排
2 高速旋轉彈丸的運動模型
2.1 坐標系的定義
2.2 坐標系間的關系
2.3 六自由度彈道模型建立
2.4 本章小結
3 測量數(shù)據(jù)預處理
3.1 卡爾曼濾波介紹
3.1.1 卡爾曼濾波簡介
3.1.2 幾種常用的卡爾曼濾波
3.2 無跡卡爾曼濾波數(shù)據(jù)處理
3.2.1 數(shù)據(jù)預處理的彈道模型
3.2.2 無跡卡爾曼濾波器的設計
3.2.3 UKF彈道濾波步驟
3.2.4 數(shù)據(jù)預處理結果
3.3 本章小結
4 氣動參數(shù)辨識
4.1 數(shù)學模型
4.2 最大似然辨識準則
4.3 牛頓迭代法
4.4 靈敏度分析
4.5 彈道數(shù)值解算—四階龍格庫塔法
4.6 參數(shù)辨識程序設計
4.6.1 阻力系數(shù)辨識程序
4.6.2 升力系數(shù)辨識程序
4.7 辨識結果分析
4.7.1 阻力系數(shù)結果
4.7.2 升力系數(shù)導數(shù)結果
4.8 本章小結
5 總結與展望
致謝
參考文獻
附錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]抗野值卡爾曼濾波在火箭彈落點估計中的應用[J]. 閆小龍,陳國光,楊東. 彈箭與制導學報. 2016(03)
[2]基于模擬退火粒子群算法的飛機氣動參數(shù)辨識[J]. 黃炯,艾劍良,萬婧. 復旦學報(自然科學版). 2016(03)
[3]基于最大似然法的風洞自由飛試驗氣動力參數(shù)辨識技術研究[J]. 張?zhí)戽?錢煒祺,何開鋒,汪清. 實驗流體力學. 2015(05)
[4]采用有約束最小二乘辨識飛行器氣動參數(shù)[J]. 宋屹. 導彈與航天運載技術. 2014(02)
[5]2013年國外彈道導彈發(fā)展回顧[J]. 劉暢,楊云翔,夏薇,張瑩. 導彈與航天運載技術. 2014(01)
[6]基于靈敏度理論隨機彈道阻力系數(shù)辨識[J]. 王欣,岳明凱. 微計算機信息. 2012(10)
[7]R-K-F方法在外彈道計算與火控系統(tǒng)中的應用[J]. 王兆勝. 數(shù)值計算與計算機應用. 2012(01)
[8]精確制導技術及其在武器中的應用[J]. 劉冬,鮮勇,郭飛帥,姚挺. 飛航導彈. 2011(11)
[9]基于雷達跟蹤的修正彈道辨識精度分析[J]. 郭錦屏,霍鵬飛. 西安工業(yè)大學學報. 2011(04)
[10]制導炮彈的優(yōu)勢特點及發(fā)展趨勢[J]. 王偉,馬志賽. 飛航導彈. 2011(07)
博士論文
[1]信息融合與處理中幾個問題的進展[D]. 宋恩彬.四川大學 2007
碩士論文
[1]火箭彈氣動力參數(shù)辨識技術研究[D]. 黃坤.中北大學 2015
[2]飛行器氣動參數(shù)辨識方法研究[D]. 陳少敏.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[3]導彈分離影響參數(shù)靈敏度分析與輸入?yún)?shù)辨識研究[D]. 李海月.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[4]彈箭自由飛行試驗數(shù)據(jù)辨識特征參數(shù)方法分析[D]. 魏偉.南京理工大學 2009
[5]基于參數(shù)辨識技術對飛行器計算機仿真模型的改進設計[D]. 康瑩瑩.西安電子科技大學 2009
[6]飛行數(shù)據(jù)處理與氣動參數(shù)辨識[D]. 于君彩.西北工業(yè)大學 2007
本文編號:3264115
【文章來源】:南京理工大學江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景與意義
1.2 國內外發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究工作
1.4 本文的章節(jié)安排
2 高速旋轉彈丸的運動模型
2.1 坐標系的定義
2.2 坐標系間的關系
2.3 六自由度彈道模型建立
2.4 本章小結
3 測量數(shù)據(jù)預處理
3.1 卡爾曼濾波介紹
3.1.1 卡爾曼濾波簡介
3.1.2 幾種常用的卡爾曼濾波
3.2 無跡卡爾曼濾波數(shù)據(jù)處理
3.2.1 數(shù)據(jù)預處理的彈道模型
3.2.2 無跡卡爾曼濾波器的設計
3.2.3 UKF彈道濾波步驟
3.2.4 數(shù)據(jù)預處理結果
3.3 本章小結
4 氣動參數(shù)辨識
4.1 數(shù)學模型
4.2 最大似然辨識準則
4.3 牛頓迭代法
4.4 靈敏度分析
4.5 彈道數(shù)值解算—四階龍格庫塔法
4.6 參數(shù)辨識程序設計
4.6.1 阻力系數(shù)辨識程序
4.6.2 升力系數(shù)辨識程序
4.7 辨識結果分析
4.7.1 阻力系數(shù)結果
4.7.2 升力系數(shù)導數(shù)結果
4.8 本章小結
5 總結與展望
致謝
參考文獻
附錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]抗野值卡爾曼濾波在火箭彈落點估計中的應用[J]. 閆小龍,陳國光,楊東. 彈箭與制導學報. 2016(03)
[2]基于模擬退火粒子群算法的飛機氣動參數(shù)辨識[J]. 黃炯,艾劍良,萬婧. 復旦學報(自然科學版). 2016(03)
[3]基于最大似然法的風洞自由飛試驗氣動力參數(shù)辨識技術研究[J]. 張?zhí)戽?錢煒祺,何開鋒,汪清. 實驗流體力學. 2015(05)
[4]采用有約束最小二乘辨識飛行器氣動參數(shù)[J]. 宋屹. 導彈與航天運載技術. 2014(02)
[5]2013年國外彈道導彈發(fā)展回顧[J]. 劉暢,楊云翔,夏薇,張瑩. 導彈與航天運載技術. 2014(01)
[6]基于靈敏度理論隨機彈道阻力系數(shù)辨識[J]. 王欣,岳明凱. 微計算機信息. 2012(10)
[7]R-K-F方法在外彈道計算與火控系統(tǒng)中的應用[J]. 王兆勝. 數(shù)值計算與計算機應用. 2012(01)
[8]精確制導技術及其在武器中的應用[J]. 劉冬,鮮勇,郭飛帥,姚挺. 飛航導彈. 2011(11)
[9]基于雷達跟蹤的修正彈道辨識精度分析[J]. 郭錦屏,霍鵬飛. 西安工業(yè)大學學報. 2011(04)
[10]制導炮彈的優(yōu)勢特點及發(fā)展趨勢[J]. 王偉,馬志賽. 飛航導彈. 2011(07)
博士論文
[1]信息融合與處理中幾個問題的進展[D]. 宋恩彬.四川大學 2007
碩士論文
[1]火箭彈氣動力參數(shù)辨識技術研究[D]. 黃坤.中北大學 2015
[2]飛行器氣動參數(shù)辨識方法研究[D]. 陳少敏.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[3]導彈分離影響參數(shù)靈敏度分析與輸入?yún)?shù)辨識研究[D]. 李海月.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[4]彈箭自由飛行試驗數(shù)據(jù)辨識特征參數(shù)方法分析[D]. 魏偉.南京理工大學 2009
[5]基于參數(shù)辨識技術對飛行器計算機仿真模型的改進設計[D]. 康瑩瑩.西安電子科技大學 2009
[6]飛行數(shù)據(jù)處理與氣動參數(shù)辨識[D]. 于君彩.西北工業(yè)大學 2007
本文編號:3264115
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