基于外测数据固体火箭发动机飞行试验推力辨识方法研究

通过飞行试验推力辨识结果可获取固体火箭发动机天地差异性,对发动机地面预示结果修正,使发动机内弹道预示性能更接近真实情况,提高运载火箭轨道设计精度。在传统基于飞行试验遥测数据发动机推力辨识的基础上,重点研究了基于外测数据进行固体火箭发动机飞行试验推力辨识方法。建立了基于外测数据固体火箭发动机飞行试验推力辨识计算模型,通过火箭飞行试验位置、速度等外测数据复现的视加速度值及发动机质量流量修正结果进行弹道反向计算,辨识飞行试验过程中发动机真实推力值的大小。通过与传统基于飞行试验遥测数据的固体火箭发动机推力辨识方法结果对比,验证了该方法的正确性和有效性。

靶场外测数据野值点的统计诊断技术

本文修正了野值点的数学描述性定义，建立了野值的分类模型，创立了多个野值点及野值斑点的“稳健－似然比”检验技术。

雷达光电经纬仪外测数据的融合处理方法

为了提高飞行器的事后定位精度,提出了一种基于多台雷达光电经纬仪外测数据融合的处理方法。给出了雷达光电经纬仪外测数据的数学模型,将样条约束方法应用于角度、距离和速度测量数据的融合处理,建立了飞行器位置参数和设备系统误差的联合求解模型,通过充分利用雷达测量数据来增加模型的冗余度。仿真结果表明,与单纯的角度数据融合相比,角度、距离和速度测量数据进行融合可以显著提高飞行器位置参数和设备系统误差的估计精度。

数据驱动的船载外测数据实时处理软件架构设计与实现

针对航天测控任务的多样性和复杂性不断增加,特别是数据采样频率的变化调整,原有的时间驱动处理模式已经逐渐不能满足需求,基于时间驱动的软件架构开发的外测软件日益复杂,维护难度不断增加等问题,提出了一种数据驱动的船载外测数据实时处理软件架构,在银河麒麟操作系统下,基于该架构实现了外测数据实时处理软件,该软件包含多个由数据驱动的功能组件,各组件之间使用服务总线来实现数据交互与集成。实验表明,基于该架构实现的外测数据实时处理软件很好地解决了时延过大和时序交替的问题,能够满足当前航天任务需求。

飞行器外测数据连续型野值的抽取剔除方法

由于传输环境干扰,飞行器试验中外测数据常产生连续型野值,严重影响外测数据的处理和分析。文中针对连续型野值特点,提出了一种基于奇偶抽取的野值剔除方法。首先把数据按照奇偶位置抽取成2m组数据(m为进行奇偶抽取次数),利用莱特准则对每组数据分别进行野值剔除,将剔除野值后的2m组数据按照奇偶抽取顺序重新组合,还原外测数据。仿真数据处理结果证明,该方法对于连续型野值的剔除效果明显,适用于飞行器外测数据野值剔除工作。

船载外测数据的实时检择方法

分析了航天测量船的任务特点和船载外测数据的野值特性,研究实时处理船载外测数据野值的检择方法。通过两套设备的外测数据信息横向比对消除船摇对数据检择的影响,建立了自适应权值和阈值的模型,给出了基于坐标转换和加权融合的分步式船载外测数据实时检择方法。实例数据验证结果表明所提方法可以实时有效地解决外测预处理阶段的野值检择问题。

多项式拟合法在船载外测数据实时压缩算法中的应用

为了解决船载外测设备采样数量大的问题,船中心机必须对外测数据进行实时预处理,适当压缩后才能向外发送。将多项式拟合的方法应用到外测数据的实时压缩算法之中,通过建立一组正交多项式基,运用最小二乘法估计得到拟合点的平滑公式,在综合分析多项式截断误差和随机误差的基础上总结得出最佳压缩多项式次数和采样点数。理论分析和实例仿真结果均表明,该方法达到了良好的压缩和滤噪的效果,能够在比较高的精度范围内体现数据的真实曲线特征。

靶场外测数据实时处理软件设计

根据靶场飞行试验任务需求,对外测数据实时处理软件所用到的测元参数、关键数学模型、算法、装订参数等进行了分析,综合运用了数据检择、滤波与平滑等技术,避免了＂台阶跳＂、＂死码＂等野值干扰,形成了实用、可靠的外测数据实时处理方法。软件设计采用多进程、多线程体系结构,合理地分解了系统的功能,建立了一套实时、高效、可靠的软件程序框架,并在该程序框架下设计了各软件功能模块。

雷达外测数据处理与分析软件数学模型

由于雷达设备采集到的原始数据与期望的值可能会有一定的差异,其中必然含有一些不合理甚至错误的数据信息。另外,还要对雷达采集的原始数据按照要求进行相应的处理。说明了利用高阶差分和线性外推方法对雷达外测数据进行实时合理性检验、39点中心平滑、大气折射误差修正及事后数据质量分析软件设计的数学模型。经过航天测控系统某测控站参试任务软件验证了其正确性及分析处理精度等,为开发雷达外测数据处理与分析方面的相关软件奠定了基础,提供了数学方法。

靶场光电外测数据修正及弹道精确复现方法

在导弹试验靶场采用多套光电外测设备测量弹道时,一方面,不同设备在交接工作时会引起位置偏差;另一方面,利用位置参数中心微分平滑方法解算速度和加速度时,存在跳变和噪声过大的现象。二者都会导致测量的弹道与实际飞行轨迹不符,不利于与内测参数进行精度比对。针对光电外测设备交接引起的外测偏差,分析了误差主要是由常值误差、时间不对齐误差和随机误差组成,提出了多站交接点位置偏差分段修正方法,并利用多项式拟合的算法对速度噪声进行平滑。最后,采用导弹试验的光电外测数据进行方法验证,修正了交接设备带来的位置偏差,较好地复现了飞行器的飞行弹道,既保证了弹道曲线的连续性,又满足了弹道的平滑性。

基于Web的靶场遥外测数据分析与快速发布系统

针对靶场飞行器发射试验的新特点与新需求,着眼靶场遥、外测数据处理结果快速支持靶场决策,提出基于Web建立靶场遥、外测数据分析与快速发布系统。通过分析系统主要功能和性能需求,首先描述系统的前台显示分析软件和后台数据管理软件,确定合适的开发模式。在此基础上提出系统设计方案,详述了体系结构、数据库和主要功能模块设计。系统借助多种数据分析手段,实现了数据的多角度分析和快速发布,实现了发射试验全信息的现场分析和判读。

提高航天飞行器外测数据精度的处理方法

对航天飞行器外测数据分别采用滤波、磨光、曲线逼近等处理方法,对处理前和处理后的数据进行了分析和比较,并介绍了理论依据、实验方法和实验数据。对不同情况下的数据提出了不同的处理措施。

GPS外测数据异常情况下的稳健组合导航算法

针对弹道导弹高动态飞行过程中可能存在的GPS外测数据异常或丢帧的问题,提出一种融合卡尔曼滤波与最小二乘法的稳健组合导航算法。介绍算法思路与流程,设计计算模型,并针对主动段飞行弹道做仿真计算。仿真结果表明,算法在保证较高计算精度的同时,有效保持了外测数据异常情况下组合导航系统的稳健性,并在低计算量水平下实现了状态参数估计值的密化。

一种弹道外测数据的野值处理方法

为抑制弹道外测数据中异常值的影响,设计了一种基于最小二乘趋势项建模与一阶差分还原的联合野值处理方法。该方法基于最小二乘原理建立了外测数据趋势项多项式的一般模型;利用一阶差分处理化斑点型野值为孤立型野值,在简化野值类型的同时又降低了野值的处理难度;最后引入肖维涅准则进行野值检验剔除,并积分还原得到便于后续分析的外测数据。仿真算例结果对比表明,该方法简便易行,在不破坏原始数据有用信息前提下,可抑制复杂类型野值的影响,取得较好的处理效果。

外测数据滤波后残余噪声谱特性的时域识别方法

本文介绍了一种适用于外测数据滤波后残余噪声谱特性的时域识别方法，这种方法能有效识别超低频含量多且谱特性随频率升高迅速降低的噪声序列。文中给出了理论分析公式和仿真计算结果。

基于多站定位的再入体外测数据处理数学模型及算法分析

阐述了再入体低高度外测弹道多站定位的数学模型及计算机数据处理方法。外测数据处理是将三至六个遥测测量站的测距信息综合分析处理，应用多站定位及滤波算法计算弹道曲线和弹头落后。具体介绍了再入体运动的数学模型及由此产生的经过改进的ａ－β－ｒ滤波算法，我们称之为再入体加速度修正四阶滤波算法。

一种基于外测数据的飞行器落点实时预报软件设计

飞行器落点预报是根据飞行器当前所处的位置、速度、和姿态等信息,确定其到达地面的时间、坐标位置及其他参数的数据[1]。当飞行器由于某种因素导致发动机关机或停止工作后,飞行器本身依靠惯性飞行。本文通过对飞行器的无动力飞行段进行了详细的受力分析,考虑大气动力影响,对运动轨迹进行外推预测。综合利用纵向和横向的射程数据,设计了一种较高精度的基于外测数据的飞行器落点实时预报软件。

船载测量设备外弹道测量数据误差特性分析

针对航天测量船船载测量设备工程背景复杂、数据产生过程复杂、误差源多的特点,采用三次等距B样条函数作为船载测量数据误差分离工具,对大量原始测量数据误差的统计特性进行检验分析,得出了船载外测数据不同于陆基测量的一些误差特性——非独立性、子段非正态性、需用高阶AR模型描述。

船载外测设备动态测量数据相关性分析

对航天测量船外测数据的相关性分析研究表明:采用差分方法对测量数据进行平稳性修正,可以消除其趋势性,满足平稳性条件;偏相关函数反映的是x_t,x_s具有的相关性,在差分处理后基本没变化,它反映的是本质的相关性;因此在研究测量数据的相关性时应以偏相关函数为主要依据。处理结果表示,测量元素斜距R的相关步长均大于同次任务同设备的其他测量元素的相关步长,一般在30步左右,相关时间约3s左右,说明测量元素R的相关性较强,斜距在某一时刻的测量值更易受其前面时刻测量值的影响和限制;其他测量元素的相关步长一般在15步左右,即相关时间约1.5s左右。