地炮閉環(huán)校射指的是彈丸在飛行過程中可以自主測得其彈道信息,并發(fā)送回火炮陣地,火控系統(tǒng)對測量的彈道參數(shù)進行氣動參數(shù)辨識、及其后續(xù)飛行彈道的預報,解算出彈丸的落點坐標,并與火炮瞄準的目標坐標對比,獲得落點坐標偏差量,再計算出射擊諸元修正量,由火控系統(tǒng)調(diào)炮實施下一發(fā)炮彈的射擊,實現(xiàn)對目標的精確打擊。閉環(huán)校射彈本質(zhì)上是低成本彈藥為提高射擊精度的一種改良。實現(xiàn)閉環(huán)校射的一個重要環(huán)節(jié)是對飛行過程中的測量參數(shù)進行參數(shù)濾波,本文建立基于質(zhì)點彈道方程的狀態(tài)模型和基于GPS測量數(shù)據(jù)的量測方程,分別采取擴展卡爾曼濾波、衰減記憶卡爾曼濾波與H∞濾波對量測數(shù)據(jù)進行參數(shù)辨識,并對仿真結(jié)果進行分析。仿真結(jié)果表明：衰減記憶卡爾曼濾波相比于擴展卡爾曼收斂速度更快,精度更高；當實際彈道與基準彈道在初始條件差別較大時,擴展卡爾曼由于系統(tǒng)模型不準確出現(xiàn)較大估計誤差,由于衰減因子的作用,衰減記憶卡爾曼增大了新量測值的權(quán)重,則能有效減小發(fā)散。H∞濾波對噪聲統(tǒng)計特性沒有要求,可以最小化最壞估計誤差,但其性能對設計參數(shù)的敏感性太強。在有色噪聲條件下,H∞濾波比卡爾曼濾波收斂速度快,精度高；相反在高斯白噪聲條件下,卡爾曼濾波的性能要優(yōu)... 

【文章來源】：南京理工大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究的背景與意義
    1.2 閉環(huán)校射彈國內(nèi)外研究概況
        1.2.1 閉環(huán)校射理論國外研究概況
        1.2.2 閉環(huán)校射理論國內(nèi)研究概況
        1.2.3 參數(shù)辨識研究概況
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容
2 傳統(tǒng)炮兵射擊修正方法分析及閉環(huán)校射技術(shù)原理
    2.1 傳統(tǒng)的炮兵射擊修正方法及其不足
        2.1.1 傳統(tǒng)炮兵射擊流程
        2.1.2 傳統(tǒng)炮兵射擊修正的主要方法
        2.1.3 傳統(tǒng)炮兵射擊與修正方法的不足
    2.2 地炮閉環(huán)校射彈的射擊理論與方法
        2.2.1 基本概念與內(nèi)涵
        2.2.2 基本原理
        2.2.3 系統(tǒng)構(gòu)成
        2.2.4 閉環(huán)校射彈的流程圖
        2.2.5 采用閉環(huán)校射彈射擊的優(yōu)點
3 彈道方程的建立
    3.1 坐標系的建立
    3.2 各坐標系間的轉(zhuǎn)換關(guān)系
        3.2.1 彈道坐標系與基準坐標系的關(guān)系
        3.2.2 彈軸坐標系與基準坐標系的關(guān)系
        3.2.3 彈體坐標系與彈軸坐標系的關(guān)系
        3.2.4 第二彈軸坐標系與第一彈軸坐標系的關(guān)系
    3.3 作用在閉環(huán)校射彈上的力和力矩
        3.3.1 相對氣流速度和相對攻角
        3.3.2 有風時的空氣動力
        3.3.3 空氣動力矩
    3.4 六自由度的剛體彈道方程
    3.5 考慮陀螺效應的質(zhì)點彈道方程
    3.6 本章總結(jié)
4 彈道參數(shù)辨識方法
    4.1 濾波模型
        4.1.1 狀態(tài)方程
        4.1.2 量測方程
    4.2 基于最小二乘估計的參數(shù)辨識方法
    4.3 基于擴展卡爾曼濾波的參數(shù)辨識方法
        4.3.1 擴展卡爾曼濾波理論
        4.3.2 擴展卡爾曼濾波在濾波模型有較大誤差時的性能分析
    4.4 基于衰減記憶卡爾曼濾波的參數(shù)辨識方法
    4.5 卡爾曼濾波的辨識結(jié)果比較分析
        4.5.1 擴展卡爾曼濾波與衰減記憶卡爾曼濾波的性能比較
        4.5.2 衰減因子對卡爾曼濾波的性能影響
        4.5.3 衰減卡爾曼濾波在系統(tǒng)模型不準確時的性能分析
    4.6 基于H_∞濾波的彈道參數(shù)辨識方法
    4.7 卡爾曼濾波與H_∞濾波對比
        4.7.1 卡爾曼濾波與H_∞濾波在不同噪聲條件下的仿真結(jié)果
        4.7.2 卡爾曼濾波與H_∞濾波在系統(tǒng)模型不準確時的仿真結(jié)果
        4.7.3 邊界條件對H_∞濾波性能影響分析
    4.8 本章小結(jié)
5 彈道預測方法
    5.1 彈道方程組解算彈道偏差的預報方法
    5.2 非線性模型預報法
    5.3 落點預報結(jié)果
        5.3.1 參數(shù)辨識對落點預報的性能影響分析
        5.3.2 濾波時間對落點預報性能的影響分析
        5.3.3 不同噪聲下衰減記憶卡爾曼濾波與H_∞濾波的落點預報性能分析
        5.3.4 非線性模型預報法的性能分析
    5.4 本章小結(jié)
6 閉環(huán)校射彈的射擊方法研究
    6.1 射擊方法概述
    6.2 閉環(huán)校射彈的新型射擊方法
        6.2.1 “單炮多發(fā)連續(xù)彈著”法
        6.2.2 “疏散配置、火力集中”法
        6.2.3 “運動補償”法
    6.3 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
    7.1 本文的主要工作
    7.2 展望
致謝
參考文獻


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3291557