预警卫星对弹道导弹主动段状态估计算法

主动段运动状态估计是导弹防御中重要内容,估计得到的状态及其协方差信息可用来引导地基雷达截获目标。在预警卫星观测背景下,该问题是非线性最小二乘求解问题。建立了基于主动段净加速度模板的运动模型和预警卫星测量模型,针对预警卫星对弹道导弹主动段观测弱、先验信息掌握少问题,提出了基于Levenberg-Marquardt算法的最大似然(ML)估计方法来得到主动段状态估计及其协方差。特别地,给出了先验信息(发射时间、主动段净加速度模板)获得与否的三种具体情况,详细推导了在这三种情况下的运动状态估计及其统计特性,进一步考察了算法的适用范围。最后,对算法进行了Monte-Carlo仿真研究,仿真结果表明:三种情况下位置和速度误差都接近于CRLB限,验证了估计算法的一致性和有效性。