為了根據(jù)空中飛行彈丸的一段實測彈道參數(shù),準確重構彈丸后續(xù)飛行彈道,計算彈道偏差,進而實現(xiàn)彈道修正的目的,本文以某彈道修正彈落點預報為研究背景,主要研究其彈道模型建立、實時氣動參數(shù)辨識和彈道重構等內(nèi)容。在闡述彈道修正彈飛行原理的基礎上,建立了5自由度彈道方程的實時氣動參數(shù)辨識模型,并以該模型為基礎,推導了混合擴展卡爾曼濾波方法中的雅克比矩陣。該模型能對一段實測彈道參數(shù)進行彈道濾波,辨識出空中飛行彈丸的實際阻力和升力符合系數(shù),并能較準確地重構出彈丸后續(xù)飛行彈道,預報彈道落點；且該模型略去高頻快圓運動,理論和計算表明,同樣條件下使用5自由度方程算出的射程、側偏與6自由度方程算出的射程、側偏幾乎相等,但由于略去了高頻快圓運動,其計算速度可比6自由度彈道方程高10倍以上,適合彈上快速實時彈道計算。選取混合擴展卡爾曼和球形無跡卡爾曼兩種濾波方法對實測彈道參數(shù)進行實時氣動參數(shù)辨識。數(shù)值計算結果顯示,上述兩種濾波方法能有效剔除彈道參數(shù)測量值中的噪聲,且彈道坐標誤差、阻力和升力符合系數(shù)迅速收斂。對比兩種卡爾曼濾波方法的氣動參數(shù)辨識結果顯示,球形無跡卡爾曼濾波參數(shù)辨識精度高,收斂速度快。在相同測量誤差條件... 

【文章來源】：南京理工大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 彈道修正彈的研究背景和意義
    1.2 彈道修正彈的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 彈道修正彈概述
        1.2.2 彈道修正彈國外研究現(xiàn)狀
        1.2.3 彈道修正彈國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 參數(shù)辨識研究概況
    1.4 彈道重構研究概況
    1.5 本文主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排
2 旋轉彈的受力分析及飛行力學模型
    2.1 常用坐標系的建立及其坐標變換
        2.1.1 常用坐標系的建立
        2.1.2 各坐標系間的轉換關系
    2.2 作用在彈丸上的力和力矩
        2.2.1 重力和重力加速度
        2.2.2 空氣動力
        2.2.3 空氣動力矩
    2.3 彈丸剛體彈道方程的建立
        2.3.1 彈丸運動方程的一般形式
        2.3.2 彈丸的6自由度剛體彈道方程
        2.3.3 彈丸的5自由度剛體彈道方程
    2.4 本章小結
3 卡爾曼濾波方法
    3.1 引言
    3.2 混合擴展卡爾曼濾波
        3.2.1 線性化卡爾曼濾波
        3.2.2 混合擴展卡爾曼濾波
    3.3 球形變換無跡卡爾曼濾波
        3.3.1 球形無跡變換
        3.3.2 球形變換無跡卡爾曼濾波
    3.4 總結
4 實時氣動參數(shù)辨識方法研究
    4.1 引言
    4.2 飛行狀態(tài)方程
    4.3 量測方程
    4.4 濾波初值的選取
    4.5 基于混合擴展卡爾曼濾波的參數(shù)辨識
        4.5.1 狀態(tài)方程的線性化、離散化
        4.5.2 量測方程的離散化、線性化
        4.5.3 混合擴展卡爾曼濾波參數(shù)辨識結果
    4.6 基于球形變換無跡卡爾曼濾波的參數(shù)辨識
    4.7 不同濾波方法辨識結果對比
    4.8 本章小結
5 彈道重構方法研究
    5.1 引言
    5.2 彈道重構模型
    5.3 龍格-庫塔彈道重構法
    5.4 彈道重構結果分析
        5.4.1 不同采樣間隔對彈道重構結果的影響
        5.4.2 不同采樣時間對彈道重構結果的影響
    5.5 本章小結
6 總結與展望
    6.1 本文的主要工作
    6.2 進一步工作展望
致謝
參考文獻


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]一維彈道修正引信彈道修正策略分析[J]. 申強,周翩,楊登紅,李東光.  北京理工大學學報. 2013(05)
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碩士論文
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[2]直升機氣動參數(shù)辨識及機動飛行仿真[D]. 王云龍.哈爾濱工業(yè)大學 2007
[3]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
[4]直升機氣動參數(shù)辨識方法研究[D]. 魏愛玉.西北工業(yè)大學 2004
[5]炮位偵察校射雷達的隨機誤差對定位精度的影響[D]. 劉將軍.南京理工大學 2003



本文編號：3581516