近幾十年來世界局勢的發(fā)展狀況，大體上可概括為“總體和平，局部戰(zhàn)爭”。作為一種新型作戰(zhàn)方式，導彈武器得到了世界各國的普遍關注。以下一代戰(zhàn)區(qū)彈道導彈（Theatre Ballistic Missile, TBM）為代表的攻擊導彈飛行速度快，并具有大機動能力，對現有的攔截制導系統構成了巨大挑戰(zhàn)。深入研究如何對這類飛行器進行有效末制導，有利于我軍掌握未來戰(zhàn)爭的戰(zhàn)略制高點，并進一步保障國家領土完整和人民生命安全。幾乎所有先進末制導律在設計時，都需使用目標運動信息；然而很多情況下該信息不能通過測量元件直接獲取，必須從被噪聲污染的信號中進行在線估計，這就需要濾波技術的支持。濾波技術一直都是信號處理領域的研究熱點之一。對于一般的非線性、非高斯系統，最優(yōu)濾波問題沒有遞推顯式解。高超聲速飛行器末制導問題的彈目相對運動關系數學模型，很多情況下存在本質非線性和非高斯特征，且整個末制導過程具有很高的實時性要求；因而對這類問題，有必要研究估計精度高計算量適中的非線性制導濾波器。論文以下一代高超聲速TBM飛行器的末制導為課題背景，研究了存在未知信息的離散系統的建模和濾波問題；并針對此類目標的末制導中，確定性等價定理... 

【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】：172 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
圖表索引
主要符號和專有名詞表
第1章 緒論
    1.1 引言
        1.1.1 現代戰(zhàn)爭中的攻擊導彈
        1.1.2 反導武器的發(fā)展
        1.1.3 制導律的產生和發(fā)展
        1.1.4 濾波技術的產生及應用
    1.2 課題的背景和意義
    1.3 末制導律和濾波技術的研究狀況
        1.3.1 末制導律的研究狀況
        1.3.2 濾波技術的研究狀況
        1.3.3 當前高超聲速飛行器末制導的主要問題及部分解決措施
    1.4 論文主要研究內容
第2章 末制導律和非線性濾波器算法研究
    2.1 引言
    2.2 末制導律
        2.2.1 末制導回路
        2.2.2 比例制導律
        2.2.3 增廣比例制導律
        2.2.4 最優(yōu)制導律
    2.3 貝葉斯估計
        2.3.1 貝葉斯估計的模型假設
        2.3.2 貝葉斯估計的最優(yōu)準則
        2.3.3 貝葉斯最優(yōu)估計和最優(yōu)濾波
        2.3.4 貝葉斯濾波最優(yōu)解
    2.4 高斯濾波
        2.4.1 卡爾曼濾波
        2.4.2 擴展卡爾曼濾波
        2.4.3 無跡卡爾曼濾波
    2.5 跳躍馬爾可夫系統和多模型濾波
        2.5.1 跳躍馬爾可夫系統的數學描述
        2.5.2 交互多模型濾波算法原理
        2.5.3 交互多模型濾波算法實現
        2.5.4 靜態(tài)多模型算法
    2.6 本章小結
第3章 改進中央差分算法在高超聲速飛行器跟蹤問題中的應用
    3.1 引言
    3.2 中央差分濾波算法
        3.2.1 中央差分算法
        3.2.2 使用中央差分算法逼近非線性隨機函數的均值和方差
        3.2.3 中央差分算法的參數
        3.2.4 中央差分濾波算法
    3.3 中央差分濾波算法的改進
        3.3.1 測量更新
        3.3.2 迭代更新
    3.4 仿真驗證
        3.4.1 高超聲速正弦大指令機動飛行器跟蹤問題
        3.4.2 閃爍噪聲下高超聲速非機動飛行器的跟蹤問題
    3.5 本章小結
第4章 隨機噪聲干擾下濾波制導系統的設計和評價方法改進
    4.1 引言
    4.2 新型濾波制導工具箱的設計
        4.2.1 傳統編程方式設計濾波制導仿真程序的缺陷
        4.2.2 新型濾波制導工具箱的模塊化實現
        4.2.3 非線性濾波器一致性檢驗的實現
        4.2.4 仿真驗證
    4.3 濾波器的性能評價指標
        4.3.1 無偏性
        4.3.2 有效性和一致性
        4.3.3 高斯濾波器狀態(tài)估計的統計檢驗
    4.4 濾波器初始估計方法及其改進
        4.4.1 初始估計的目的
        4.4.2 實際系統中高斯濾波器的初始估計
        4.4.3 仿真系統中高斯濾波器的初始估計
        4.4.4 高斯次優(yōu)非線性濾波器的改進型初始估計方法
        4.4.5 仿真驗證
    4.5 濾波器性能改進型評價方法
        4.5.1 傳統評價方法及其缺陷
        4.5.2 最優(yōu)比較判別法
        4.5.3 假設檢驗判別法及其改進
    4.6 本章小結
第5章 濾波制導一體化設計在高超聲速大機動飛行器末制導中的應用
    5.1 引言
    5.2 系統建模
        5.2.1 狀態(tài)模型
        5.2.2 傳統測量模型
        5.2.3 方位角信息測量模型
        5.2.4 毀傷模型
    5.3 跟蹤算法
        5.3.1 多模型算法
        5.3.2 非線性多模型算法
        5.3.3 快速非線性多模型算法
    5.4 仿真研究
        5.4.1 開環(huán)性能比較
        5.4.2 閉環(huán)仿真研究
    5.5 本章小結
結論
參考文獻
攻讀博士學位期間發(fā)表的學術論文
致謝
個人簡歷


【參考文獻】：
期刊論文
[1]自適應無跡增量濾波方法[J]. 傅惠民,吳云章,婁泰山.  航空動力學報. 2013(02)
[2]粒子群優(yōu)化人工免疫粒子濾波器[J]. 杜正聰,馮大海,牛高遠.  四川大學學報(工程科學版). 2013(01)
[3]CPF算法在GNSS-INS列車組合定位系統中的應用[J]. 王更生,張俊,郭鵬飛,詹小麗.  傳感器與微系統. 2012(11)
[4]自適應平方根中心差分卡爾曼濾波算法在捷聯慣性導航系統大方位失準角初始對準中的應用[J]. 郝燕玲,牟宏偉.  吉林大學學報(工學版). 2013(01)
[5]大氣層內攔截機動目標的變結構末制導律設計[J]. 司學慧,李小兵,張東洋,張彥.  電光與控制. 2012(06)
[6]一種飛行器最優(yōu)末制導律研究及仿真[J]. 呂永佳,張德才,李挺杉,牟亞軍,王寶貴.  上海航天. 2012(02)
[7]欠觀測條件下的擴展增量Kalman濾波方法[J]. 傅惠民,婁泰山,吳云章.  航空動力學報. 2012(04)
[8]量測不確定條件下多傳感器自適應粒子濾波算法[J]. 胡振濤,潘泉,金勇,張帆.  控制與決策. 2012(04)
[9]自適應不完全重采樣粒子濾波器[J]. 左軍毅,張怡哲,梁彥.  自動化學報. 2012(04)
[10]欠觀測條件下的增量Kalman濾波方法[J]. 傅惠民,吳云章,婁泰山.  機械強度. 2012(01)

博士論文
[1]高超聲速飛行器的建模與控制[D]. 張紅梅.天津大學 2012
[2]非線性濾波及其在跟蹤制導中的應用[D]. 朱胤.哈爾濱工業(yè)大學 2009
[3]空地制導武器多約束條件下的制導律設計[D]. 孫未蒙.國防科學技術大學 2008
[4]氣動力/直接力復合控制攔截彈制導與控制方法研究[D]. 尹永鑫.哈爾濱工業(yè)大學 2008
[5]攔截戰(zhàn)術彈道導彈末段導引和復合控制研究[D]. 程鳳舟.西北工業(yè)大學 2002
[6]水下目標被動跟蹤及自適應導引律研究[D]. 高磊.西北工業(yè)大學 2002



本文編號：3639724