臨近空間高超聲速飛行器的問世對現(xiàn)有的導(dǎo)彈防御系統(tǒng)提出了新的挑戰(zhàn)。為了應(yīng)對臨近空間高超聲速目標(biāo)的威脅，必須發(fā)展新的武器防御系統(tǒng)。本文以空空導(dǎo)彈攔截臨近空間高速高機(jī)動(dòng)目標(biāo)為背景，研究了前向攔截的相關(guān)制導(dǎo)問題。主要內(nèi)容包括前向攔截中末制導(dǎo)交班條件、最優(yōu)中制導(dǎo)律的設(shè)計(jì)和指令修正策略以及載機(jī)對目標(biāo)的機(jī)動(dòng)跟蹤問題。首先，建立了導(dǎo)彈的運(yùn)動(dòng)模型以及導(dǎo)彈與目標(biāo)的相對運(yùn)動(dòng)模型，為后面的研究奠定了基礎(chǔ)。其次，對前向攔截的中末制導(dǎo)交班問題進(jìn)行了分析。分析了前向攔截中末制導(dǎo)交班條件，給出了適用于前向攔截末制導(dǎo)的捕獲區(qū)，并分析了初始探測誤差對中末制導(dǎo)交班的影響。然后，設(shè)計(jì)了前向攔截的最優(yōu)中制導(dǎo)律。分析了前向攔截的中制導(dǎo)約束條件，給出了前向攔截最優(yōu)中制導(dǎo)問題的數(shù)學(xué)描述，并給出了基于高斯偽譜法的求解算法。針對載機(jī)可以對目標(biāo)進(jìn)行探測的特點(diǎn)，給出了中制導(dǎo)的指令修正策略。最后，基于擴(kuò)展卡爾曼濾波方法對目標(biāo)的機(jī)動(dòng)跟蹤問題進(jìn)行了研究。根據(jù)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)特性，在視線坐標(biāo)系下建立了基于當(dāng)前統(tǒng)計(jì)模型的跟蹤濾波模型。并給出了基于擴(kuò)展卡爾曼濾波的目標(biāo)機(jī)動(dòng)估計(jì)算法。 

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景和意義
    1.2 臨近空間高超聲速飛行器防御現(xiàn)狀
    1.3 前向攔截及相關(guān)制導(dǎo)問題的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 前向攔截的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 中制導(dǎo)研究現(xiàn)狀
        1.3.3 機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤研究現(xiàn)狀
    1.4 論文主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排
第2章 導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型
    2.1 引言
    2.2 常用坐標(biāo)系及轉(zhuǎn)化關(guān)系
        2.2.1 常用坐標(biāo)系介紹
        2.2.2 坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)化關(guān)系
    2.3 導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)模型的建立
    2.4 彈-目相對運(yùn)動(dòng)方程
    2.5 本章小結(jié)
第3章 前向攔截中末制導(dǎo)交班問題分析
    3.1 引言
    3.2 前向攔截中末制導(dǎo)交班條件分析
    3.3 前向攔截的捕獲區(qū)分析
        3.3.1 末制導(dǎo)攔截幾何
        3.3.2 末制導(dǎo)捕獲區(qū)的計(jì)算
    3.4 初始探測誤差對交班的影響分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 前向攔截的最優(yōu)中制導(dǎo)律設(shè)計(jì)
    4.1 引言
    4.2 中制導(dǎo)問題描述
        4.2.1 導(dǎo)彈受到的約束條件
        4.2.2 導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)模型
        4.2.3 優(yōu)化指標(biāo)的選擇
        4.2.4 最優(yōu)中制導(dǎo)律的數(shù)學(xué)描述
    4.3 基于高斯偽譜法的前向攔截最優(yōu)中制導(dǎo)律設(shè)計(jì)
        4.3.1 高斯偽譜法原理
        4.3.2 仿真結(jié)果及分析
    4.4 基于指令修正的中制導(dǎo)策略
        4.4.1 影響指令修正的因素
        4.4.2 指令修正的準(zhǔn)則
    4.5 本章小結(jié)
第5章 前向攔截的機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤問題研究
    5.1 引言
    5.2 目標(biāo)機(jī)動(dòng)跟蹤濾波模型的建立
        5.2.1 目標(biāo)機(jī)動(dòng)模型的選擇
        5.2.2 跟蹤濾波模型
    5.3 擴(kuò)展卡爾曼濾波算法
    5.4 基于擴(kuò)展卡爾曼濾波的目標(biāo)機(jī)動(dòng)跟蹤
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[7]超聲速攔射導(dǎo)彈的一種預(yù)測變結(jié)構(gòu)中制導(dǎo)律[J]. 王玉林,周紹磊,雷明.  飛行力學(xué). 2009(05)
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博士論文
[1]前置追蹤攔截方式的攔截器變結(jié)構(gòu)制導(dǎo)律研究[D]. 葛連正.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[2]基于預(yù)測控制的大氣層外KKV制導(dǎo)控制規(guī)律研究[D]. 楊寶慶.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009

碩士論文
[1]TWS雷達(dá)目標(biāo)航跡跟蹤及預(yù)測算法研究[D]. 姚惠元.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[2]空空導(dǎo)彈越肩發(fā)射制導(dǎo)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 李紅超.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[3]攔截彈中制導(dǎo)段性能研究[D]. 楊洋.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[4]臨近空間飛行器彈道跟蹤與攔截仿真[D]. 孫國強(qiáng).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[5]機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤算法與應(yīng)用研究[D]. 沈瑩.西北工業(yè)大學(xué) 2007
[6]近距空空導(dǎo)彈中末制導(dǎo)交接班策略研究[D]. 王延.西北工業(yè)大學(xué) 2006



本文編號：3672710