导弹遥控过程的CADET算法精度分析

协方差分析描述函数法(CADET)首次用于导弹遥控过程的精度分析。该方法通过将导弹的非线性误差、导弹的加速度计误差、以及机载雷达的目标探测误差引入导弹的中制导方程,得到CADET算法模型和误差模型,并对各项误差进行仿真。结果表明,将CADET算法引入导弹的遥控过程,能有效分析各个误差对遥控精度的影响。

基于CADET的弹道交会误差变化规律分析

运载器弹道与预测命中点之间的交会误差是拦截器分离点误差引起的。分离点的位置误差、速度误差对于弹道交会误差的影响,既取决于其本身的大小,也取决于分离点到达预测命中点的时间。依据分离点误差推算弹道飞行的误差变化规律,是进行运载器制导控制系统分析与误差分配的前提条件。本文通过采用协方差分析描述函数法,对弹道误差变化规律进行了有效分析.仿真结果证明了这种方法的有效性。

基于协方差分析描述函数法的非线性交会精度分析

交会精度分析是交会对接任务设计和实施过程的一类重要问题。传统的Monte Carlo方法计算成本较高,协方差方法对于大导航偏差或长时间交会问题误差较大。针对这些问题,提出了一种新的非线性交会精度分析方法。采用协方差分析描述函数法(covariance analysis description equation technique,CADET),考虑导航偏差和控制偏差,建立了含J2摄动的非线性交会精度分析模型。采用一个寻的交会问题和多圈非共面交会问题测试了提出的算法,并和Monte Carlo方法及协方差方法进行比较。结果表明,相比Monte Carlo方法和协方差方法,导航偏差较大或长时间交会时采用CADET方法,计算速度快、精度高,具有较好的工程实用价值。

导弹制导系统精度分析方法研究

在优化导弹的制导精度的研究中,针对导引头测量误差和导引头模型对导弹制导系统精度的影响,为了提高制导精度,解决非线性和随机效应引起的误差,采用蒙特卡罗法、协方差分析描述函数法和统计线性化伴随法对导弹的制导精度进行了研究。根据三种方法进行建立具有导引头测量误差和目标随机机动的非线性的导弹制导模型,在不同导引头模型下分析了导弹制导系统的精度。仿真结果表明,传统模型方法导引精度差,成为影响制导系统精度的主要因素。而采用一阶导引头模型效果好,不影响制导精度,还可以降低计算量和简化建模。

航天器近距离相对运动的轨迹偏差分析

利用相对可达区(RRD)的概念对航天器在脉冲闭环控制方式下相对运动的轨迹偏差进行了分析。相对可达区是对航天器可能出现位置集合的一种几何描述。当航天器的状态误差服从高斯分布时,相对可达区可表示为随时间变化的误差椭球的集合。考虑航天器飞行过程中存在的不确定性因素,基于闭环控制系统下线性化的相对运动动力学模型,采用协方差分析描述函数法(CADET)对定义航天器误差椭球的协方差矩阵进行了分析,给出了根据协方差矩阵求解相对可达区包络的计算方法。通过将开环和闭环控制系统下的相对可达区包络与1 000次的Monte Carlo仿真结果进行比较,证明了偏差分析方法的适用性与有效性。

弹道导弹落点预报方法研究

提高导弹落点预报精度是反导雷达的重要研究内容,采用轨道直接外推的方法给出的落点预报精度低,且不能给出落点的误差分布。采用Lambert算法进行初始定轨,采用扩展卡尔曼(EKF)进行滤波处理,采用协方差分析描述函数法(CADET)进行落点预报,在预报落点的同时,提供落点的误差分布。仿真计算结果表明,该方法落点预报精度高,落点预报的圆概率误差准确,是一种有效的地基雷达弹道导弹落点预报方法。

基于参数摄动的导弹姿态控制系统新型精度分析方法

针对协方差分析描述函数法(Covariance Analysis Describing Function Technique,CADET)在分析存在内部参数摄动的不确定系统时精度不高的问题,提出了一种分析存在内部参数摄动的导弹姿态控制系统新型精度分析方法。结合传统的CADET方法,对含有参数摄动的广义非线性项进行统计线性化,得到状态均值和协方差的增广传播方程,采用改进的CADET方法对某型号导弹的姿态控制系统进行了数学仿真。仿真结果表明了改进的CADET方法可快速、有效分析存在外部干扰和内部参数摄动系统的精度。

基于协方差分析的一种改进比例制导律研究

主要应用精度统计分析的协方差分析描述函数技术,对改进的比例导引律制导精度进行研究。首先介绍了协方差分析的原理,然后对高斯假设的有关结论及合理性进行了分析。再用该方法对改进的比例导引律进行精度分析。仿真结果表明,这种改进的比例导引律导引精度有很大提高。

基于协方差分析描述函数技术的弹道导弹落点预报

针对采用Monte-Carlo方法对非线性系统进行统计分析效率低下的问题,将协方差分析描述函数法(CADET)应用于弹道导弹落点预报与精度分析。介绍CADET方法的统计线性化思想,提出一种针对一阶可微随机变量函数的统计线性化方法,建立弹道导弹被动段的均值和方差计算的CADET模型。该方法通过一次计算就可得到随机变量数字特征随时间的变化,与传统的Monte-Carlo抽样方法进行比较,结果得到有效验证,所需时间远少于后者,对省时、高效地实现对模型的统计分析具有一定意义。

火星探测捕获的误差传播分析

火星探测捕获的误差传播是设计任务方案时需考虑的重要问题。针对3种不同的捕获策略:推力沿速度反方向、推力方向固定和匀速转动,基于协方差分析描述函数技术(covariance analysis describing equation technique,CADET)法建立了轨道状态均值和均方差的传播方程,误差源包括初始状态误差、模型误差、执行误差等。仿真整个捕获过程,利用CADET方法分析单一误差和综合误差对每种捕获策略入轨精度的影响,以蒙特卡罗法为基准评估其准确性。结果表明,CADET法能够高精度地计算不同的误差传播,且速度快,具有一定的工程实用性,可为我国未来火星探测任务的轨道捕获段实施方案提供参考。