導(dǎo)彈的攔截問題一直是當(dāng)今各國(guó)防御系統(tǒng)的重點(diǎn)研究任務(wù)之一,助推段反導(dǎo)具有易于探測(cè)發(fā)現(xiàn)、節(jié)約作戰(zhàn)資源等優(yōu)點(diǎn),被普遍認(rèn)為是最有效的攔截時(shí)段,然而因助推段導(dǎo)彈加速度大、上升時(shí)間短,目前仍迫于技術(shù)難題處于研討試驗(yàn)階段。本文以攔截助推段的陸基攔截彈為背景,針對(duì)三級(jí)火箭助推的大機(jī)動(dòng)目標(biāo),設(shè)計(jì)了一種被動(dòng)制導(dǎo)濾波方法,與末制導(dǎo)律相結(jié)合,來保證精準(zhǔn)制導(dǎo)任務(wù)有效地完成。在助推段運(yùn)行的飛行器加速度大,若加速度分量多集中于彈目視線法向上,會(huì)大大增加攔截需用過載,使攔截難度增大。本文將自適應(yīng)推廣卡爾曼濾波應(yīng)用于被動(dòng)探測(cè)條件下的目標(biāo)加速度估計(jì)上,應(yīng)用視線角速率歸零的滑模變結(jié)構(gòu)制導(dǎo)方法,有效地控制目標(biāo)始終位于視線范圍內(nèi)。同時(shí),對(duì)三維空間內(nèi)的攔截問題進(jìn)行了彈道仿真,研究了目標(biāo)機(jī)動(dòng)及交會(huì)角對(duì)攔截效果的影響。首先,本文介紹了助推段反導(dǎo)現(xiàn)狀及機(jī)動(dòng)目標(biāo)的跟蹤方法的發(fā)展進(jìn)程,確立了攔截彈和攔截目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)模型。并對(duì)僅有角度信息已知的被動(dòng)測(cè)量條件進(jìn)行分析,通過對(duì)幾種不同的目標(biāo)機(jī)動(dòng)模型進(jìn)行對(duì)比,選取Singer模型描述目標(biāo)的機(jī)動(dòng)行為并推導(dǎo)了視線角觀測(cè)模型。隨后在推廣卡爾曼濾波的基礎(chǔ)上,針對(duì)噪聲未知的情況推導(dǎo)了新的制導(dǎo)濾波器。其次,在縱...

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級(jí)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 助推段反導(dǎo)研究現(xiàn)狀
    1.3 機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤研究方法現(xiàn)狀
        1.3.1 改進(jìn)制導(dǎo)律進(jìn)行精準(zhǔn)跟蹤
        1.3.2 卡爾曼濾波在目標(biāo)跟蹤的應(yīng)用
    1.4 本文研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排
第2章 導(dǎo)彈和目標(biāo)運(yùn)動(dòng)模型的建立
    2.1 引言
    2.2 常見坐標(biāo)系及其轉(zhuǎn)換關(guān)系
        2.2.1 常見坐標(biāo)系的定義
        2.2.2 坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換關(guān)系
    2.3 空間攔截中的彈道方程
        2.3.1 GBI質(zhì)心運(yùn)動(dòng)方程
        2.3.2 EKV質(zhì)心運(yùn)動(dòng)方程
        2.3.3 EKV姿態(tài)運(yùn)動(dòng)方程
        2.3.4 控制力和控制力矩計(jì)算方程
    2.4 本章小結(jié)
第3章 基于AEKF的尋的制導(dǎo)濾波器
    3.1 目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的描述
        3.1.1 CV模型
        3.1.2 CA模型
        3.1.3 CT模型
        3.1.4 Singer模型
    3.2 自適應(yīng)推廣卡爾曼濾波
        3.2.1 觀測(cè)模型的建立
        3.2.2 AEKF濾波算法
        3.2.3 助推段目標(biāo)加速度估計(jì)
    3.3 仿真情形及分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 零化視線轉(zhuǎn)率的滑模變結(jié)構(gòu)制導(dǎo)律
    4.1 縱側(cè)平面內(nèi)彈目相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系
    4.2 滑模變結(jié)構(gòu)制導(dǎo)律的設(shè)計(jì)
        4.2.1 線性時(shí)變系統(tǒng)滑模變結(jié)構(gòu)理論
        4.2.2 帶滯環(huán)的開關(guān)式變結(jié)構(gòu)制導(dǎo)律
        4.2.3 制導(dǎo)穩(wěn)定性分析
        4.2.4 開關(guān)門限選取理論分析
    4.3 目標(biāo)機(jī)動(dòng)對(duì)需用過載的影響分析
        4.3.1 目標(biāo)法向過載的影響
        4.3.2 交會(huì)角變化對(duì)需用過載的影響
    4.4 仿真情形及分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 三維空間的助推段反導(dǎo)仿真研究
    5.1 EKV末制導(dǎo)初始條件分析
    5.2 軌控發(fā)動(dòng)機(jī)推力控制方法
        5.2.1 全開工作方式
        5.2.2 梯形脈沖工作方式
        5.2.3 三角形脈沖工作方式
    5.3 彈道仿真實(shí)例及分析
        5.3.1 GBI運(yùn)動(dòng)參數(shù)
        5.3.2 彈道1仿真實(shí)例
        5.3.3 彈道2仿真實(shí)例
        5.3.4 彈道3仿真實(shí)例
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3818691