助推-滑翔飛行器(BGV)射程遠(yuǎn)、飛行高度低、速度快、機(jī)動(dòng)能力強(qiáng),傳統(tǒng)導(dǎo)彈防御系統(tǒng)無(wú)法對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的彈道估計(jì)和落點(diǎn)預(yù)報(bào),給預(yù)警探測(cè)和威脅評(píng)估帶來(lái)巨大困難。本文立足導(dǎo)彈防御系統(tǒng)現(xiàn)有探測(cè)設(shè)備,從BGV飛行動(dòng)力學(xué)的角度,對(duì)BGV預(yù)警中的助推段彈道估計(jì)與擬合、滑翔段彈道估計(jì)與預(yù)報(bào)以及估計(jì)誤差鏈的構(gòu)建方法進(jìn)行研究,具體內(nèi)容包括:提出了一種用于BGV機(jī)動(dòng)彈道估計(jì)理論分析的估計(jì)均方誤差下界和最優(yōu)過(guò)程噪聲方差矩陣的計(jì)算方法。通過(guò)對(duì)機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤問(wèn)題的研究,得出機(jī)動(dòng)目標(biāo)狀態(tài)估計(jì)的有偏性,傳統(tǒng)的誤差下界計(jì)算方法不適于機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤算法的評(píng)估;基于最小均方誤差準(zhǔn)則構(gòu)建了機(jī)動(dòng)目標(biāo)狀態(tài)估計(jì)的均方誤差下界遞推算法:通過(guò)分析未知輸入、估計(jì)偏差與過(guò)程噪聲間的定量關(guān)系,推導(dǎo)了有偏估計(jì)條件下最優(yōu)增益矩陣一般形式,分別在EKF和UKF框架下實(shí)現(xiàn)了機(jī)動(dòng)目標(biāo)狀態(tài)估計(jì)的均方誤差下界遞推計(jì)算方法,以及最優(yōu)過(guò)程噪聲方差矩陣的變化規(guī)律。該方法為后續(xù)BGV彈道估計(jì)算法的參數(shù)設(shè)計(jì)和性能評(píng)估提供理論依據(jù)和分析手段�；陔p星觀測(cè),研究了BGV助推段彈道估計(jì)與預(yù)警信息生成方法。在進(jìn)行BGV助推段彈道實(shí)時(shí)估計(jì)時(shí),無(wú)先驗(yàn)信息條件下的過(guò)程噪聲方差自適應(yīng)是...

【文章頁(yè)數(shù)】：171 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
符號(hào)表
第一章 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 相關(guān)技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤技術(shù)
        1.2.2 導(dǎo)彈助推段彈道估計(jì)的運(yùn)動(dòng)建模
        1.2.3 機(jī)動(dòng)再入飛行器的彈道估計(jì)
        1.2.4 估計(jì)性能評(píng)價(jià)方法
    1.3 論文工作與篇章結(jié)構(gòu)
第二章 針對(duì)BGV的預(yù)警探測(cè)信息處理算法分析
    2.1 引言
    2.2 坐標(biāo)系定義及轉(zhuǎn)換
        2.2.1 坐標(biāo)系定義
        2.2.2 坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換
    2.3 BGV助推-滑翔彈道及其特性分析
        2.3.1 BGV助推-滑翔彈道計(jì)算方程
        2.3.2 BGV助推-滑翔彈道特性分析
    2.4 彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)組成與傳統(tǒng)作戰(zhàn)流程
        2.4.1 彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)組成
        2.4.2 彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)作戰(zhàn)流程
    2.5 機(jī)動(dòng)彈道對(duì)防御系統(tǒng)信息處理的影響分析
    2.6 小結(jié)
第三章 機(jī)動(dòng)目標(biāo)狀態(tài)估計(jì)的均方誤差下界遞推算法
    3.1 引言
    3.2 SWDTUI的估計(jì)性質(zhì)
        3.2.1 線性離散SWDTUI
        3.2.2 確定性時(shí)變未知輸入的不可估性
        3.2.3 SWDTUI狀態(tài)估計(jì)的有偏性
    3.3 SWDTUI的最小均方誤差估計(jì)
        3.3.1 非線性連續(xù)SWDTUI的離散化
        3.3.2 有偏估計(jì)的最優(yōu)增益矩陣
        3.3.3 EKF框架下的狀態(tài)估計(jì)均方誤差下界
        3.3.4 UKF框架下的狀態(tài)估計(jì)均方誤差下界
    3.4 均方誤差下界遞推算法的驗(yàn)證與分析
        3.4.1 自由段彈道估計(jì)的SWDTUI描述
        3.4.2 估計(jì)均方誤差下界遞推算法的初始化
        3.4.3 基于簡(jiǎn)化模型的自由段彈道估計(jì)均方誤差下界
    3.5 小結(jié)
第四章 基于雙星觀測(cè)的助推段彈道估計(jì)與改進(jìn)
    4.1 引言
    4.2 助推段彈道估計(jì)的誤差下界分析
        4.2.1 導(dǎo)彈助推段狀態(tài)方程
        4.2.2 天基紅外高軌雙星觀測(cè)方程
        4.2.3 基于雙星觀測(cè)數(shù)據(jù)的遞推算法初始化
        4.2.4 不同狀態(tài)方程的估計(jì)誤差下界計(jì)算與分析
    4.3 基于未知輸入估計(jì)的助推段彈道自適應(yīng)估計(jì)算法
        4.3.1 最優(yōu)過(guò)程噪聲方差矩陣的表達(dá)式
        4.3.2 基于未知輸入估計(jì)的過(guò)程噪聲方差構(gòu)造
        4.3.3 自適應(yīng)無(wú)跡卡爾曼濾波算法
        4.3.4 仿真分析
    4.4 基于三次B樣條和雙向?yàn)V波的助推段彈道改進(jìn)
        4.4.1 基于三次B樣條模型的最小二乘擬合
        4.4.2 端點(diǎn)估計(jì)誤差過(guò)大的原因分析
        4.4.3 基于雙向?yàn)V波的彈道端點(diǎn)估計(jì)改進(jìn)
        4.4.4 仿真分析
    4.5 基于關(guān)機(jī)點(diǎn)參數(shù)估計(jì)的彈道預(yù)報(bào)誤差分析和威脅判斷
        4.5.1 基于傳統(tǒng)方法的BGV彈道預(yù)報(bào)誤差分析
        4.5.2 BGV的彈道特征識(shí)別和預(yù)警信息生成
        4.5.3 仿真分析
    4.6 小結(jié)
第五章 基于雷達(dá)觀測(cè)的滑翔段彈道估計(jì)與預(yù)報(bào)
    5.1 引言
    5.2 大升阻比彈頭滑翔段運(yùn)動(dòng)特性分析與建模
        5.2.1 傳統(tǒng)機(jī)動(dòng)再入飛行器狀態(tài)方程
        5.2.2 BGV彈頭滑翔段的狀態(tài)方程
    5.3 滑翔段彈道估計(jì)的誤差下界分析
    5.4 基于EMA-VSIMM的混合系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)
        5.4.1 氣動(dòng)力參數(shù)模型
        5.4.2 狀態(tài)方程離散化
        5.4.3 EMA-VSIMM濾波算法
        5.4.4 仿真分析
    5.5 基于氣動(dòng)參數(shù)估計(jì)的BGV預(yù)警信息生成
        5.5.1 彈道和氣動(dòng)參數(shù)估計(jì)結(jié)果分析
        5.5.2 基于近似最優(yōu)化假設(shè)的長(zhǎng)期預(yù)測(cè)
        5.5.3 基于慣性假設(shè)的短期彈道預(yù)報(bào)
        5.5.4 仿真分析
    5.6 小結(jié)
第六章 BGV彈道估計(jì)誤差鏈的構(gòu)建與分析
    6.1 引言
    6.2 BGV彈道估計(jì)誤差鏈的構(gòu)建
    6.3 攻防仿真平臺(tái)與仿真系統(tǒng)
        6.3.1 導(dǎo)彈攻防仿真平臺(tái)
        6.3.2 防御系統(tǒng)攔截BGV攻防仿真與評(píng)估系統(tǒng)
        6.3.3 仿真與評(píng)估分析流程
    6.4 誤差鏈的仿真計(jì)算與應(yīng)用分析
        6.4.1 預(yù)警衛(wèi)星加單部雷達(dá)的誤差鏈計(jì)算與分析
        6.4.2 預(yù)警衛(wèi)星加兩部雷達(dá)的誤差鏈計(jì)算與分析
    6.5 小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 論文主要研究成果
        7.1.1 論文主要內(nèi)容
        7.1.2 論文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    7.2 進(jìn)一步研究建議
致謝
參考文獻(xiàn)
作者在學(xué)期間取得的學(xué)術(shù)成果
附錄A CRLB遞推計(jì)算公式



本文編號(hào)：3823486