隨著現代戰(zhàn)術導彈成本低、體積小、自主性強的發(fā)展需要，捷聯式導引頭是現代導彈的發(fā)展趨勢。與傳統(tǒng)的平臺式導引頭相比，采用捷聯式導引頭后，會帶來新的問題：探測器相對于慣性空間的角速度不能直接獲得；彈體運動會耦合到探測器，造成指向不穩(wěn)定；微分測量噪聲；用于比例導引的視線軸角速度的估計。本文針對以上問題進行研究。首先建立了捷聯式導引頭框架數學模型，定量分析彈體對框架的耦合以及非線性力矩對框架角速度穩(wěn)定誤差影響；其次介紹了捷聯穩(wěn)定原理，推導了角速度補償算法，并進行仿真；然后針對捷聯式導引頭的匹配濾波、微分測速問題進行深入研究，利用最佳匹配濾波器使系統(tǒng)達到最佳性能，在此基礎上利用魯棒控制解決系統(tǒng)的參數不確定性。同時采用微分跟蹤算法對角位置信息進行微分，并對微分結果進行有限長單位沖激響應濾波、滑動平均濾波以及二階低通濾波；最后針對捷聯式導引頭的跟蹤問題，基于單通道跟蹤模型，比較了自適應卡爾曼濾波和粒子濾波兩種算法對視線軸角速度的估計結果。仿真結果進一步說明了彈體對框架的力矩耦合擾動影響；驗證了角速度補償捷聯解耦方法的可行性；利用匹配濾波、魯棒控制、跟蹤微分、滑動平均濾波的方法能夠使導引頭的穩(wěn)定性提高；... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數】：62 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 捷聯式導引頭穩(wěn)定方法國內外研究現狀
        1.2.1 國外研究現狀
        1.2.2 國內研究現狀
    1.3 本文的主要研究內容與結構安排
        1.3.1 主要研究內容
        1.3.2 論文章節(jié)安排
第2章 捷聯式導引頭數學模型建立與仿真
    2.1 引言
    2.2 捷聯穩(wěn)定平臺結構與坐標系定義
        2.2.1 穩(wěn)定結構和工作原理
        2.2.2 坐標系定義
    2.3 框架運動學關系
        2.3.1 框架角速度
        2.3.2 框架角加速度
    2.4 框架動力學模型及性能仿真
        2.4.1 內框架動力學模型
        2.4.2 外框架動力學模型
        2.4.3 框架動力學模型性能仿真
    2.5 本章小結
第3章 捷聯穩(wěn)定伺服控制方案
    3.1 引言
    3.2 捷聯穩(wěn)定原理
    3.3 捷聯式導引頭解耦方法
        3.3.1 捷聯導引頭解耦方案選擇
        3.3.2 角速度補償型捷聯解耦方法
        3.3.3 角速度補償法仿真驗證與分析
    3.4 本章小結
第4章 捷聯式導引頭穩(wěn)定性能分析
    4.1 引言
    4.2 匹配濾波器設計
        4.2.1 理想匹配濾波器設計
        4.2.2 基于魯棒控制的匹配濾波器設計
    4.3 微分測速
        4.3.1 跟蹤微分算法與仿真驗證
        4.3.2 跟蹤微分器測量噪聲濾波方法研究
        4.3.3 不同濾波方法仿真對比與分析
    4.4 本章小結
第5章 基于單通道濾波模型的視線軸角速度估計
    5.1 引言
    5.2 導引頭角跟蹤系統(tǒng)的設計思路
    5.3 導引頭角跟蹤系統(tǒng)的數學模型
        5.3.1 角跟蹤系統(tǒng)建模
        5.3.2 視線軸角速度濾波模型
    5.4 角跟蹤系統(tǒng)濾波器設計
        5.4.1 自適應卡爾曼濾波
        5.4.2 粒子濾波
    5.5 濾波效果仿真分析與比較
    5.6 本章小結
結論
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]半捷聯導引頭光軸穩(wěn)定性[J]. 孫高,朱明超,劉慧,賈宏光.  紅外與激光工程. 2013(02)
[2]捷聯導引頭去耦算法研究[J]. 王琪,付書堂.  航空兵器. 2012(06)
[3]光學成像導引頭半捷聯穩(wěn)定[J]. 訚勝利,賈宏光,張躍,高慧斌.  紅外與激光工程. 2011(01)
[4]半捷聯導引頭穩(wěn)定平臺的雙環(huán)滑模變結構控制[J]. 劉偉,柯芳,朱斌,樊鍵.  兵工學報. 2010(12)
[5]捷聯雷達導引頭天線平臺角穩(wěn)定技術研究[J]. 李軍顯,王曉宇,武亞平.  彈箭與制導學報. 2010(06)
[6]基于角速度補償的捷聯天線穩(wěn)定系統(tǒng)設計[J]. 趙超.  電光與控制. 2010(09)
[7]半捷聯式穩(wěn)定平臺隔離度影響因素分析[J]. 胡洋,彭曉樂,王宏宇.  電子設計工程. 2010(05)
[8]非線性跟蹤微分器在光電編碼器測速中的應用[J]. 王帥,王建立,陳濤,李洪文.  紅外與激光工程. 2009(05)
[9]半捷聯導引頭光軸穩(wěn)定的研究[J]. 毛峽,張俊偉.  紅外與激光工程. 2007(01)
[10]AIM-9X空空導彈位標器新技術分析和評價[J]. 穆學楨,周樹平,趙桂瑾.  紅外與激光工程. 2006(04)

博士論文
[1]機載光電平臺的穩(wěn)定與跟蹤伺服控制技術研究[D]. 王連明.中國科學院研究生院（長春光學精密機械與物理研究所） 2002

碩士論文
[1]紅外成像導引頭捷聯式穩(wěn)定平臺技術研究[D]. 申濤.上海交通大學 2011
[2]捷聯穩(wěn)定吊艙控制系統(tǒng)設計[D]. 于曉濤.哈爾濱工業(yè)大學 2010
[3]捷聯導引頭解耦系統(tǒng)的研制[D]. 趙妍.哈爾濱工程大學 2007



本文編號：3305905