彈道修正中的參數(shù)辨識(shí)與預(yù)報(bào)方法研究
發(fā)布時(shí)間:2023-01-08 15:36
彈道修正彈是一種介于普通彈箭和導(dǎo)彈之間的彈藥,它是普通彈藥和現(xiàn)代高新技術(shù)相結(jié)合的典范。彈道修正彈通過實(shí)時(shí)測量特定彈道弧段的參數(shù),并對測量參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,形成控制指令控制彈丸向預(yù)定目標(biāo)靠近。在此修正過程中,數(shù)據(jù)處理是彈道修正的核心內(nèi)容。本文正是對數(shù)據(jù)處理中的參數(shù)辨識(shí)過程和彈道落點(diǎn)預(yù)報(bào)過程展開研究。考慮到氣動(dòng)力參數(shù)對彈道的影響較大,本文對氣動(dòng)力參數(shù)進(jìn)行了在線辨識(shí)和估計(jì)。綜合考慮所測參數(shù)的數(shù)量和種類、辨識(shí)過程的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性,建立基于擴(kuò)展質(zhì)點(diǎn)彈道模型的狀態(tài)方程和基于GPS測量數(shù)據(jù)的線性測量方程;分別選用擴(kuò)展卡爾曼濾波(衰減記憶混雜卡爾曼濾波和基于極大似然準(zhǔn)則的自適應(yīng)卡爾曼濾波)、Sigma點(diǎn)卡爾曼濾波(無跡卡爾曼濾波和中心差分卡爾曼濾波)和求容積卡爾曼濾波進(jìn)行參數(shù)辨識(shí),對各個(gè)算法進(jìn)行數(shù)值仿真并比較分析仿真結(jié)果。仿真結(jié)果表明:衰減記憶混雜卡爾曼濾波能在一定精度條件下極大地減小在線計(jì)算量,提高參數(shù)辨識(shí)過程的實(shí)時(shí)性;基于極大似然準(zhǔn)則的自適應(yīng)卡爾曼濾波能夠自適應(yīng)模型誤差,提高參數(shù)辨識(shí)準(zhǔn)確度;采用最小偏度單形采樣能夠減小無跡卡爾曼濾波的計(jì)算量,提高算法的實(shí)時(shí)性;中心差分濾波通過差分的方式來計(jì)算非線性...
【文章頁數(shù)】:101 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
主要符號匯編
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究概況
1.2.1 彈道修正技術(shù)研究概況
1.2.2 參數(shù)辨識(shí)方法研究概況
1.2.3 彈道預(yù)報(bào)方法研究概況
1.3 本文的主要研究內(nèi)容
1.4 本文的結(jié)構(gòu)安排
2 彈道修正彈飛行動(dòng)力學(xué)模型
2.1 常用坐標(biāo)系及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
2.1.1 常用坐標(biāo)系
2.1.2 各坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換關(guān)系
2.2 作用在彈道修正彈上的力和力矩
2.2.1 相對氣流速度與相對攻角
2.2.2 重力
2.2.3 空氣動(dòng)力
2.2.4 空氣動(dòng)力矩
2.3 彈道修正彈飛行動(dòng)力學(xué)模型
2.3.1 彈道修正彈一般運(yùn)動(dòng)方程
2.3.2 6自由度剛體彈道方程
2.3.3 擴(kuò)展質(zhì)點(diǎn)彈道模型
2.4 本章小結(jié)
3 彈道參數(shù)辨識(shí)方法研究
3.1 概述
3.2 濾波模型
3.2.1 飛行狀態(tài)方程
3.2.2 測量方程
3.3 基于擴(kuò)展卡爾曼濾波的參數(shù)辨識(shí)方法
3.3.1 擴(kuò)展卡爾曼濾波
3.3.2 衰減記憶混雜卡爾曼濾波
3.3.3 基于極大似然準(zhǔn)則的自適應(yīng)卡爾曼濾波
3.4 Sigma點(diǎn)卡爾曼濾波
3.4.1 概述
3.4.2 無跡卡爾曼濾波
3.4.3 中心差分卡爾曼濾波
3.5 求容積卡爾曼濾波
3.6 辨識(shí)結(jié)果比較分析
3.7 本章小結(jié)
4 彈道預(yù)報(bào)方法研究
4.1 概述
4.2 彈道方程組解算預(yù)報(bào)法
4.3 系數(shù)解算預(yù)報(bào)法
4.4 算例與結(jié)果分析
4.5 兩種預(yù)報(bào)方法的對比分析
4.6 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 本文的主要工作
5.2 本文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
5.3 對下一步工作的展望
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鴨舵控制防空制導(dǎo)炮彈導(dǎo)引方法[J]. 常思江,王中原,劉鐵錚,余勁天. 南京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(01)
[2]UKF改進(jìn)算法在組合導(dǎo)航INS誤差校正中的應(yīng)用[J]. 朱立新,孟?,馬春來. 現(xiàn)代雷達(dá). 2014(02)
[3]基于截?cái)嗾龖B(tài)概率密度模型的簡化UKF目標(biāo)跟蹤算法[J]. 劉朝華,毛玉良,宋春雷. 機(jī)械與電子. 2013(11)
[4]基于容積卡爾曼濾波(CKF)算法的衛(wèi)星軌道實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)方法[J]. 管洪杰,姚志成,劉巖,胡琛. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2013(32)
[5]基于指數(shù)加權(quán)的改進(jìn)衰減記憶自適應(yīng)濾波算法[J]. 蔡佳,黃長強(qiáng),井會(huì)鎖,丁達(dá)理,賴志平. 探測與控制學(xué)報(bào). 2013(04)
[6]用于衛(wèi)星制導(dǎo)彈藥落點(diǎn)預(yù)測的卡爾曼濾波算法[J]. 戴明祥,楊新民,易文俊,何穎. 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2013(04)
[7]基于擴(kuò)展卡爾曼濾波的射程修正落點(diǎn)預(yù)測模型[J]. 陳維波,紀(jì)永祥,陳戰(zhàn)旗. 探測與控制學(xué)報(bào). 2013(03)
[8]基于彈道預(yù)測的脈沖修正彈末段控制方法[J]. 常思江,曹小兵,劉鐵錚. 海軍工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(06)
[9]基于GPS的彈道修正彈落點(diǎn)預(yù)測算法誤差分析[J]. 張永偉,楊鎖昌,張敏,秦帥. 國外電子測量技術(shù). 2012(10)
[10]基于改進(jìn)衰減記憶濾波的組合導(dǎo)航算法研究[J]. 李楊,胡柏青. 計(jì)算機(jī)仿真. 2012(03)
博士論文
[1]容積卡爾曼濾波算法研究及其在導(dǎo)航中的應(yīng)用[D]. 葛磊.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[2]彈道環(huán)境下的陀螺/GPS組合姿態(tài)測量方法研究[D]. 牛春峰.南京理工大學(xué) 2012
[3]Cubature卡爾曼濾波及其在導(dǎo)航中的應(yīng)用研究[D]. 唐李軍.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[4]某鴨式布局防空制導(dǎo)炮彈的飛行彈道特性與控制方案研究[D]. 常思江.南京理工大學(xué) 2011
[5]基于UKF的濾波算法設(shè)計(jì)分析與應(yīng)用[D]. 徐佳鶴.東北大學(xué) 2008
[6]脈沖發(fā)動(dòng)機(jī)提供控制力的火箭彈彈道修正理論及技術(shù)研究[D]. 趙捍東.南京理工大學(xué) 2008
[7]防空彈藥二維脈沖修正方法研究[D]. 姚文進(jìn).南京理工大學(xué) 2007
碩士論文
[1]基于CKF的SINS/DVL組合導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真[D]. 黃鶯.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[2]有控彈箭飛行彈道預(yù)報(bào)技術(shù)研究[D]. 倪旖.南京理工大學(xué) 2013
[3]擬線性最優(yōu)平滑濾波在指令控制一維彈道修正彈上的應(yīng)用研究[D]. 朱建峰.南京理工大學(xué) 2012
[4]二維彈道修正彈的彈道特性研究[D]. 于濤.南京理工大學(xué) 2010
[5]二維彈道修正彈的氣動(dòng)特性研究[D]. 許安勇.南京理工大學(xué) 2010
[6]基于測量數(shù)據(jù)的彈道重構(gòu)技術(shù)研究[D]. 李凱.南京理工大學(xué) 2009
[7]UKF算法及其改進(jìn)算法的研究[D]. 劉錚.中南大學(xué) 2009
[8]脈沖式彈道修正彈運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性分析[D]. 劉欣.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2007
[9]二維彈道修正裝置設(shè)計(jì)[D]. 周中華.南京理工大學(xué) 2006
[10]UKF濾波方法在組合導(dǎo)航系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 李靜.哈爾濱工程大學(xué) 2006
本文編號:3728728
【文章頁數(shù)】:101 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
主要符號匯編
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究概況
1.2.1 彈道修正技術(shù)研究概況
1.2.2 參數(shù)辨識(shí)方法研究概況
1.2.3 彈道預(yù)報(bào)方法研究概況
1.3 本文的主要研究內(nèi)容
1.4 本文的結(jié)構(gòu)安排
2 彈道修正彈飛行動(dòng)力學(xué)模型
2.1 常用坐標(biāo)系及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
2.1.1 常用坐標(biāo)系
2.1.2 各坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換關(guān)系
2.2 作用在彈道修正彈上的力和力矩
2.2.1 相對氣流速度與相對攻角
2.2.2 重力
2.2.3 空氣動(dòng)力
2.2.4 空氣動(dòng)力矩
2.3 彈道修正彈飛行動(dòng)力學(xué)模型
2.3.1 彈道修正彈一般運(yùn)動(dòng)方程
2.3.2 6自由度剛體彈道方程
2.3.3 擴(kuò)展質(zhì)點(diǎn)彈道模型
2.4 本章小結(jié)
3 彈道參數(shù)辨識(shí)方法研究
3.1 概述
3.2 濾波模型
3.2.1 飛行狀態(tài)方程
3.2.2 測量方程
3.3 基于擴(kuò)展卡爾曼濾波的參數(shù)辨識(shí)方法
3.3.1 擴(kuò)展卡爾曼濾波
3.3.2 衰減記憶混雜卡爾曼濾波
3.3.3 基于極大似然準(zhǔn)則的自適應(yīng)卡爾曼濾波
3.4 Sigma點(diǎn)卡爾曼濾波
3.4.1 概述
3.4.2 無跡卡爾曼濾波
3.4.3 中心差分卡爾曼濾波
3.5 求容積卡爾曼濾波
3.6 辨識(shí)結(jié)果比較分析
3.7 本章小結(jié)
4 彈道預(yù)報(bào)方法研究
4.1 概述
4.2 彈道方程組解算預(yù)報(bào)法
4.3 系數(shù)解算預(yù)報(bào)法
4.4 算例與結(jié)果分析
4.5 兩種預(yù)報(bào)方法的對比分析
4.6 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 本文的主要工作
5.2 本文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
5.3 對下一步工作的展望
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鴨舵控制防空制導(dǎo)炮彈導(dǎo)引方法[J]. 常思江,王中原,劉鐵錚,余勁天. 南京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(01)
[2]UKF改進(jìn)算法在組合導(dǎo)航INS誤差校正中的應(yīng)用[J]. 朱立新,孟?,馬春來. 現(xiàn)代雷達(dá). 2014(02)
[3]基于截?cái)嗾龖B(tài)概率密度模型的簡化UKF目標(biāo)跟蹤算法[J]. 劉朝華,毛玉良,宋春雷. 機(jī)械與電子. 2013(11)
[4]基于容積卡爾曼濾波(CKF)算法的衛(wèi)星軌道實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)方法[J]. 管洪杰,姚志成,劉巖,胡琛. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2013(32)
[5]基于指數(shù)加權(quán)的改進(jìn)衰減記憶自適應(yīng)濾波算法[J]. 蔡佳,黃長強(qiáng),井會(huì)鎖,丁達(dá)理,賴志平. 探測與控制學(xué)報(bào). 2013(04)
[6]用于衛(wèi)星制導(dǎo)彈藥落點(diǎn)預(yù)測的卡爾曼濾波算法[J]. 戴明祥,楊新民,易文俊,何穎. 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2013(04)
[7]基于擴(kuò)展卡爾曼濾波的射程修正落點(diǎn)預(yù)測模型[J]. 陳維波,紀(jì)永祥,陳戰(zhàn)旗. 探測與控制學(xué)報(bào). 2013(03)
[8]基于彈道預(yù)測的脈沖修正彈末段控制方法[J]. 常思江,曹小兵,劉鐵錚. 海軍工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(06)
[9]基于GPS的彈道修正彈落點(diǎn)預(yù)測算法誤差分析[J]. 張永偉,楊鎖昌,張敏,秦帥. 國外電子測量技術(shù). 2012(10)
[10]基于改進(jìn)衰減記憶濾波的組合導(dǎo)航算法研究[J]. 李楊,胡柏青. 計(jì)算機(jī)仿真. 2012(03)
博士論文
[1]容積卡爾曼濾波算法研究及其在導(dǎo)航中的應(yīng)用[D]. 葛磊.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[2]彈道環(huán)境下的陀螺/GPS組合姿態(tài)測量方法研究[D]. 牛春峰.南京理工大學(xué) 2012
[3]Cubature卡爾曼濾波及其在導(dǎo)航中的應(yīng)用研究[D]. 唐李軍.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[4]某鴨式布局防空制導(dǎo)炮彈的飛行彈道特性與控制方案研究[D]. 常思江.南京理工大學(xué) 2011
[5]基于UKF的濾波算法設(shè)計(jì)分析與應(yīng)用[D]. 徐佳鶴.東北大學(xué) 2008
[6]脈沖發(fā)動(dòng)機(jī)提供控制力的火箭彈彈道修正理論及技術(shù)研究[D]. 趙捍東.南京理工大學(xué) 2008
[7]防空彈藥二維脈沖修正方法研究[D]. 姚文進(jìn).南京理工大學(xué) 2007
碩士論文
[1]基于CKF的SINS/DVL組合導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真[D]. 黃鶯.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[2]有控彈箭飛行彈道預(yù)報(bào)技術(shù)研究[D]. 倪旖.南京理工大學(xué) 2013
[3]擬線性最優(yōu)平滑濾波在指令控制一維彈道修正彈上的應(yīng)用研究[D]. 朱建峰.南京理工大學(xué) 2012
[4]二維彈道修正彈的彈道特性研究[D]. 于濤.南京理工大學(xué) 2010
[5]二維彈道修正彈的氣動(dòng)特性研究[D]. 許安勇.南京理工大學(xué) 2010
[6]基于測量數(shù)據(jù)的彈道重構(gòu)技術(shù)研究[D]. 李凱.南京理工大學(xué) 2009
[7]UKF算法及其改進(jìn)算法的研究[D]. 劉錚.中南大學(xué) 2009
[8]脈沖式彈道修正彈運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性分析[D]. 劉欣.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2007
[9]二維彈道修正裝置設(shè)計(jì)[D]. 周中華.南京理工大學(xué) 2006
[10]UKF濾波方法在組合導(dǎo)航系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 李靜.哈爾濱工程大學(xué) 2006
本文編號:3728728
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