基于自适应干扰观测器的巡航导弹掠海飞行轨迹跟踪控制

构建了巡航导弹动力学模型,将不确定性项与风浪干扰项合并,同时引入一种自适应干扰观测器予以补偿,提高导弹控制系统的鲁棒性,并利用高阶滑模控制器和任意阶微分器实现控制系统反馈环节的有限时间镇定.仿真实验表明,该方案可实现在1∼7级海况下巡航导弹掠海飞行的高精度轨迹跟踪,同时具备较高的收敛速度和良好的适应性.

丛林狼超声速掠海飞行靶弹

首先简单介绍了丛林狼GQM-163A超声速掠海飞行靶弹的研制背景及其曲折的发展历程,系统介绍了靶弹结构和主要组成部件,通过综合评价,阐述了该靶弹的成功研制在冲压发动机的发展史中具有里程碑的意义。

台风浪对掠海飞行安全性的影响

目前击水概率在大范围内的研究较少,不能很好地为掠海飞行提供依据。以CCMP风场驱动海浪模式SWAN对台风"梅花"所致台风浪进行精细化数值模拟,实现大范围海域的击水概率研究。结果表明:SWAN模式较好地刻画了台风"梅花"所形成的台风浪场。模拟的海浪数据具有较高精度,模拟有效波高略大于观测有效波高。台风"梅花"行进过程中,大浪区主要分布于危险半圆,尤其是第四象限。台风浪给中国海的击水概率场造成了很大影响。当飞行高度为5 m时,中国海大部分海域的击水概率在60%以上,危险半圆的高值中心可达85%以上;10 m高度击水概率普遍比5 m高度击水概率低30%左右。

舰载光电设备跟踪掠海目标的控制

舰载光电设备跟踪低空掠海目标时会由于载体摇摆受海面杂波的影响而导致跟踪失败,本文将基于CA模型的有限记忆最小二乘滤波与"近似-比较"模型前馈控制相结合,提出了一种能够全自动跟踪低空掠海目标的控制算法。该算法首先根据CA模型的最小二乘法从惯性导航角度数据滤波出速度数据前馈到速度回路;然后,通过"近似-比较"模型判断是否捕获了海面杂波;如果捕获了海面杂波,随即切换跟踪方式从电视跟踪转为数引跟踪。对提出的算法进行了试验验证,结果表明,该算法再次捕获掠海目标时间为437ms,比人工干预的5.93s提高了一个数量级。该算法在实现了全自动捕获、跟踪的同时,缩短了由于视轴"扎海"跟踪失败后再次捕获掠海目标的时间。

基于WW3模式的一次台风浪过程中掠海飞行器的击水概率分析

以CCMP风场驱动WW3海浪模式,对发生在2010年9月的台风“圆规”所致的台风浪进行数值模拟,并就台风浪对整个中国海击水概率的影响进行计算,为提高掠海飞行器的生存能力提供参考.结果表明：（1）以CCMP风场作为WW3模式的驱动场,可以较好地模拟台风影响下的海浪场,模拟的海浪数据接近海浪浮标观测数据.（2）击水概率场与海浪场的分布特征整体上保持了较好的一致性,高值区主要分布于传统的危险半圆.（3）当飞行器飞行高度为10m时,大浪区的击水概率在20％以上,高值中心可达35％以上,台风尾迹处的击水概率为15％～20％,其余大部分海域为10％～15％；当飞行高度为15m时,击水概率较飞行高度为10m时明显降低,台风大浪区的击水概率为5％～15％,其余大部分海域在5％以内.

小型无人机掠海飞行高度滤波系统优化设计

针对掠海飞行小型无人机高度控制精度要求,设计了以无线电高度表和垂直加速度计为测高设备的三阶组合测高滤波系统。基于对某小型无人机实际飞行数据以及海浪谱的分析,建立了垂直加速度计和无线电高度表误差模型,推导出该组合测高系统输出高度信号的均方误差关于反馈增益的函数,并采用遗传算法优化得到该函数的极小值和系统的最优反馈增益。仿真结果表明,该三阶组合测高滤波系统可有效滤除海浪噪声,且采用遗传算法优化得到的反馈增益,其滤波效果优于传统上采用等根法得到的反馈增益。

海浪对巡航导弹掠海飞行气动性能的影响

文中在导弹的动力学模型中考虑了海浪要素的影响,客观定量分析了海浪对巡航导弹掠海飞行的影响。首先,利用第三代近岸海浪数值计算模式进行随机海浪的计算,提取海浪的能量谱分布;然后,建立以巡航导弹为中心的运动坐标系,计算出运动坐标系下的海浪谱;在此基础上,计算了浪致风场;最后,将海浪导致的风场引入导弹的气动参数计算中,并进行了仿真试验,结果表明该方法实用性强、效果好。

直升机掠海飞行海浪滤波器研究

研究了直升机掠海飞行时海浪滤波器和高度组合系统设计问题,给出了运动坐标系下海浪谱,借鉴直升机海面悬停时精确高度的维纳滤波提取法,利用伯特-香农法设计了掠海飞行海浪滤波器,给出了高度组合系统,结合某型直升机做了仿真,验证了海浪滤波器和高度组合系统的有效性。

高掠海角下基于Radon变换的海杂波抑制方法

高掠海角情况下,目标完全淹没在杂波里面,这使得雷达难以对海面目标进行三维成像。该文提出一种基于Radon变换的适用于高掠海角情况下三维成像处理的海杂波抑制方法。利用ISAR技术得到回波二维像,差波束补偿之后,对其进行Radon变换,再利用该文提出的结合边缘检测技术的搜索算法得到的参数,完成目标与海杂波分离处理。三维成像仿真结果表明该方法对克服海杂波影响是有效的。

超低空掠海拖靶定高飞行控制系统设计与实现

航空拖靶作为一种消耗性靶标装备,为了使其成本低廉,其设计中一个突出要求是结构要简单。在某新型航空拖靶气动外形的高稳定性布局设计的基础上,应用直接升力控制的原理,实现对拖靶升降运动的控制。采用了一种卡尔曼互补滤波算法滤除高度信号噪声,在获取高度信号和垂向加速度信号基础上,能够获得高质量的垂向速度信号。设计了基于ARM嵌入式系统的拖靶超低空掠海定高飞行控制系统,进行了原理样机的半实物仿真验证。仿真结果表明,系统响应快、控制精度高,能够准确控制拖靶做超低空掠海定高飞行,达到了设计要求。

掠海飞行高度对反舰导弹突防能力的影响

掠海飞行是反舰导弹常用的突防手段,降低掠海飞行高度在增大反舰导弹隐蔽性的同时也会降低反舰导弹的生存能力;针对掠海飞行高度对反舰导弹隐蔽性和生存能力的影响,根据反舰导弹的突防过程,仿真计算了反舰导弹对舰空导弹和小口径火炮的突防概率以及反舰导弹的生存概率,最后给出了反舰导弹采用不同掠海飞行高度在三种海况下的突防概率;对比分析仿真结果,得到了有用的结论。

掠海机动目标跟踪的IPDA算法

综合概率数据关联(IPDA)算法不仅能进行目标状态估计,还能提供对潜在目标的存在性/可感知性/可观测性概率的估计。这些估计通常作为评价航迹质量的参数,用于航迹确认和航迹终止。所研究的几种跟踪算法主要针对低空掠海飞行的机动目标,目标探测概率受海面信号反射导致的多路径效应和海杂波的影响而变化,将IPDA算法和EB-PDA、IMM PDA算法进行了比较研究,并提出了一种新的IPDA算法-VM-IPDA算法。仿真结果显示,VM-IPDA算法跟其他几种算法相比不仅提高准确性还能减少计算量。

小型无人靶机掠海定高飞行控制系统设计与实现

针对小型超低空掠海无人靶机飞控系统的研制,基于无线电高度表/加速度计组合控制的基本原理,在纵向姿态控制内回路的基础上设计了高度控制外回路,采用了一种Kalman互补滤波算法滤除高度信号噪声,并获得高质量的垂向速度信号。基于ARM7微处理器和μC/OS-Ⅱ嵌入式实时操作系统,完成了控制器软硬件实现。半实物仿真实验结果表明,系统响应快,控制精度高,能够准确控制飞机按预设高度进行超低空掠海飞行,达到了设计要求。

水障反掠海飞行器机理研究

简单介绍了掠海飞行器的运动特点和目前舰船反导的主要手段;分析了深弹水障防御系统及其关键技术;最后,对水障对反舰导弹的毁伤机理进行了初步分析.

单脉冲跟踪雷达对掠海飞行目标跟踪仿真

介绍了单脉冲跟踪雷达对掠海飞行目标的闭环跟踪仿真方法,建立了比幅单脉冲体制下的雷达多路径误差、雷达接收处理及雷达伺服跟踪系统等模型,分析了理论计算和闭环仿真的结果。

一种跟踪掠海飞行小目标的雷达光电融合处理方法

传统跟踪雷达在跟踪掠海飞行小目标时,容易形成多路径误差。提出了一种雷达光电融合的处理方法,首先采用雷达进行捕获,通过处理,提供目标距离、初始位置、仰角的初始偏差以及目标预测角等信息,然后光电跟踪设备产生光电目标测偏信息及目标有效信息,最后利用雷达及光电跟踪设备提供的误差数据进行自适应行加权处理,形成角度误差,输入功放控制电路完成对掠海飞行小目标的跟踪。

掠海飞行导弹击水概率的仿真研究

本文对掠海导弹的击水概率问题进行了研究,提出了用均匀设计、Monte—Carlo法和逐步回归法建立击水概率预报公式的仿真方法,并结合某型号的反舰导弹进行计算,得到了满意的结果。本文还利用表观频率和表观频谱的概念,建立起飞航导弹的背景干扰——海浪和阵风的数学模型,并用波叠加法进行了数字仿真。

舰载光电跟踪仪对低空掠海目标边缘前点跟踪方法

论文提出了一种舰载光电跟踪仪跟踪低空掠海目标边缘前点的方法。该方法通过在现有舰载光电跟踪仪操控程序中增加一段子程序,利用武器系统提供的目指距离量,舰艇航向、纵、横摇角和光电跟踪仪跟踪目标获得的目标的方位、俯仰角和距离,计算目标相对光电跟踪仪光轴的水平旋转方向,使光电跟踪仪能够根据该值自动确定目标边缘前点,实现对目标头部的跟踪,避免质心跟踪方式有时会跟踪到目标尾焰的弊端。

一种抑制掠海飞行中多种扰动的高度组合滤波方法

掠海飞行器的高度控制系统常采用雷达高度表辅助惯性加速度计获取高度信息,但高度表测量的是飞行器与海面的实际高度,而非控制系统所需的相对平均海平面的高度。当飞行高度较低时,海浪扰动及传感器的测量误差对控制系统性能影响显著,为此提出了一种高度组合滤波方法。首先采用基于状态扩增法及量测差分法的改进卡尔曼滤波估计高度表和加速度表的常值误差。随后引入预测滤波实时对状态模型进行补偿修正,估计加速度表的慢变漂移。最后基于修正的状态模型,采用贝叶斯理论,给予模型先验估计值更大的权重,实现对任意海况下海浪扰动的抑制。仿真结果表明,在多种扰动同时存在的情况下,提出的组合滤波相比于已有的扩展卡尔曼滤波方法,高度估计的均方根误差进一步降低了25%,并且在给定补偿器的高度控制系统中,仅有组合滤波能满足掠海低飞的控制要求。

掠海飞行反舰导弹攻击效果仿真研究

掠海飞行反舰导弹的攻击过程是一个非常复杂的受控动力学和运动学过程,影响其攻击效果的因素很多。本文对其攻击过程的主要因素进行了仿真研究,研究成果对提高掠海飞行反舰导弹攻击的有效性具有参考价值。