目标机动补偿的动能拦截器增量式制导方法

面向目标强机动、推力干扰、测量偏差的动能拦截器强抗扰末制导方法设计问题,提出一种目标机动补偿的大气层外动能拦截器增量式强抗扰末制导方法。通过回采推力传感信息、视线转率辅助微分信息,同时联合增量式制导方法与惯性时延的扰动估计方法,对目标机动等不确定性和内外部不确定性等带来的扰动进行实时补偿并融合至制导算法,从而实现复杂工况下拦截器对抗机动目标的制导系统扰动降级与鲁棒增强等目的。复杂工况下仿真结果表明:所提方法对强机动目标、测量偏差、推力干扰等多源扰动具有强抗扰能力,并且能够实现精确碰撞式拦截任务。

基于目标机动噪声的末制导弹命中概率模型

末制导火箭弹对机动目标打击过程中,火控系统对机动目标的解算及命中概率是值得关注的问题。用射表拟合函数与目标运动方程联立建立解命中模型,并采用弦截法迭代求解。用离散的短时状态转移方程推导出长时期状态转移方程,从中分离出各短时间段内的高斯白噪声的累积和作为长期预测的概率模型。针对不同机动模型,用历史采样数据估计概率模型中白噪声的方差,从而可确定模型整体方差,并根据火箭弹飞行时间及末制导弹制导范围可计算命中概率。对CV模型、CT模型、CA模型和singer模型进行了解命中和概率计算,通过仿真验证了概率模型的准确性。

基于目标机动补偿的增强型比例导引性能研究

红外或激光制导导弹拦截目标所需过载和脱靶量是衡量制导律性能的主要指标。为了研究针对目标机动补偿的增强型比例导引(APN)性能,使用伴随法和无量纲化方法来分析比较APN与比例导引(PN)的性能差异。仿真分析表明,制导系统动力学阶数对APN和PN的性能影响是相当的;APN放宽了对导弹的过载要求,当制导回路存在过载饱和限制时,APN能以小的有效导航比得到比PN小的脱靶量。

目标机动加速度的估计与导引律实现

研究了寻的末制导过程的制导信息获取问题,并在此基础上对导引规律的实现进行了研究。针对末制导过程的非线性数学模型的特点,设计了高增益观测器,采用高增益反馈保证观测误差的快速收敛,利用导弹导引头提供的信息,对导引规律中需要的视线转率和目标机动加速度信息进行了估计,分析了观测器误差的收敛性。采用观测器方法进行制导信息的估计,将目标机动看作外部扰动输入,因而不需要建立目标的机动模型或对目标机动的统计特性进行假设。利用观测器获得的制导信息,对导引规律进行了实现,并证明了闭环制导回路的稳定性。最后进行了数值仿真,并对仿真结果进行了分析,验证了文中得出的结论。

目标机动对扩展弹道成型制导系统脱靶量影响分析

构造了基于剩余飞行时间指数函数的扩展目标罚函数,给出了对常值机动目标最优的扩展弹道成型制导律簇。利用无量纲化方法和伴随技术,研究了含有一阶动力学滞后的制导系统在目标常值机动、随机机动和终端落角约束作用下的无量纲位置和角度脱靶量随无量纲末导时间变化特性。采用直接法对伴随法仿真结果进行了验证。研究结果表明,当末导时间分别为制导系统动力学滞后时间常数的15倍、20倍左右时,落角约束和目标常值机动引起的位置和角度脱靶量均趋近于零;随着指数n的增大,导航系数也越大,无量纲位置和角度脱靶量振荡加剧,收敛时间也加长。目标随机机动引起的位置和角度脱靶量随着末导时间的增大维持在某个稳定的值,并不趋近于零,而且指数n越大,其脱靶量的稳定值也越大。

针对目标机动的变结构制导参数设计

目标机动是影响导弹制导性能的重要因素。文章以变结构制导导弹为研究对象,以导弹与目标相对运动方程为依据,就目标机动和变结构制导项对视线角速度和弹道需用过载的影响做了理论分析,提出了一种针对目标机动的变结构制导参数设计方法。在此基础上,提出用模糊控制理论设计变结构制导项。仿真结果表明,所设计的模糊变结构制导律能够有效抑制目标机动对制导精度的影响。

目标机动导致导弹脱靶判别建模与仿真

针对目标机动能否逃脱导弹攻击的判断问题,根据比例导引法弹目相对运动方程组分析了目标机动逃脱导弹攻击的条件,推导了目标法向过载与导弹最大需用过载间的关系,建立了目标机动导致比例导引导弹脱靶判别的数学模型,运用该模型对算例进行了仿真与分析,仿真结果符合机动逃脱的运动学一般规律,说明该模型可以用于对抗仿真系统中飞机能否机动逃脱的判据。

一种基于目标机动补偿的协同制导律

针对多飞行器协同作战的特点和要求,提出一种针对机动目标时间可控的协同制导律。该制导律由时间误差反馈与引入目标机动补偿的扩展比例导引(Augmented Proportional Navigation Guidance,APNG)结合推导得出,其结构形式简单,易于实现。通过多种目标机动形式数字仿真,验证新型制导律导引多飞行器在期望时间击中机动目标的有效性及可行性。

考虑目标机动及修正动力学的最优制导律研究

以实现对机动目标的精确打击为背景,首先基于目标常值指令机动模型,同时考虑目标机动动力学、导弹制导动力学及重力影响,采用Schwartz不等式法推导得到了一种贴近工程应用的改进最优制导律(Improved Optimal Guidance Law),然后对该制导律的加速度指令特性与制导脱靶量进行了分析。仿真结果表明,改进最优制导律的加速度指令在大部分末导时间内都小于其他制导律,在末端攻击时刻其加速度指令接近零值。其制导脱靶量不受目标机动和末导时间的影响,始终保持在零值附近,该制导律对机动目标的攻击具有较好的性能优势。

用卡尔曼滤波器估计目标机动加速度

为了使基于线性二次型高斯理论的 LQG最优制导规律得到工程应用 ,设计了一种寻的回路中的卡尔曼滤波器。利用仿真技术 ,用这种滤波器对目标机动加速度进行了估计。仿真结果表明 。

基于H_∞滤波的不同目标机动模型的跟踪特性研究

文中研究了五种常见的目标机动模型下H∞滤波用于机动目标跟踪的性能。在目标位置信息可测条件下针对机动目标进行了H∞跟踪滤波仿真计算,以速度估计均方差为指标,分析了不同目标机动模型的H∞跟踪滤波精度。结果表明,基于维纳模型的H∞滤波进行机动目标跟踪精度最高,采用常加速度模型或二阶马尔可夫模型也是一种合适的选择。

扩展卡尔曼滤波器的目标机动信息估计研究

针对目标机动信息估计时的状态方程非线性及目标机动频率未知的特点,对三维线性卡尔曼滤波器的状态量进行了扩维。利用扩展卡尔曼滤波器(EKF)完成了目标机动信息估计算法设计,并通过仿真验证了不同条件下滤波器对目标机动频率、机动加速度及加加速度的估计特性。同时,对滤波器估值误差的收敛性进行了仿真评估,验证了算法的有效性。

目标机动对反舰导弹命中精度的影响

建立了两种舰艇机动模型及目标等效几何参数计算模型,给出了坐标转换在仿真中的流程图.基于某型导弹进行了仿真计算,得出命中概率及命中平面内两方向上的命中均方差.

基于迭代端点拟合辅助的目标机动检测方法

提出一种基于迭代端点拟合辅助的目标机动检测方法。考虑图像离散点曲线拟合与机动目标跟踪的相似性,在运用现有的方法进行目标机动检测的同时,采用迭代端点拟合原理提取目标机动信息,将得到的机动信息反馈到目标机动检测处理中,能够更为准确地检测出机动起始点。数值仿真表明,该方法能够更准确地发现机动起始信息,提高目标机动检测方法的性能。

补偿目标机动和制导动力学的制导律

推导了一种补偿目标机动和制导动力学的最优制导律;针对制导动力学补偿的工程实现问题,提出了制导时间常数时域和频域等效办法,实现了低阶制导模型代替高阶复杂物理模型,可在制导律中实现制导动力学的有效补偿;使用无量纲伴随系统法对制导律的特性进行了分析,结果表明:提出的制导律可有效缩小需用过载和需用末制导时间。

基于小波变换的ARPA目标机动识别及轨迹预测

对目标机动的识别关系到目标轨迹外推的准确性,由于噪声的影响,机动引起的机械能的变化淹没在噪声中.小波分析可以在一定程度上将淹没在噪声中的机械能变化揭示出来,提高轨道机动的识别能力.利用二进小波在不同尺度下分析机械能随时间的变化,尺度由小至大时,信号含量增加,噪声受到抑制.观察小波系数曲线随小波分析尺度的变化趋势就可以快速判定是否存在轨道机动.文中运用小波分析对目标的各种机动建立了识别方法,并利用较新的小波分解预测方法,对含目标机动的重构信号建立了轨迹外推方案.

基于线导鱼雷弹道信息的目标机动判断方法

目标机动是目标应对鱼雷攻击的方法之一,研究目标机动自动判断方法有利于鱼雷命中目标。阐述了线导+尾流自导鱼雷射击控制模型,提出了采用的鱼雷弹道信息和目标机动判断方法,在一定条件下通过仿真验证了所提出的弹道信息在目标机动判断中的有效性。

目标机动性未知时的多平台交互式多模型融合算法

多平台的交互式多模型(IMM)Kalman滤波器是一种比较有效的机动目标跟踪估计方法.但当目标存在未知机动时,基于模型的估计器的精度就会下降.目标跟踪中的输入估计技术可对未知机动性进行估计.本文在给出过程噪声和量测噪声相关情况下最小方差无偏(MVU)输入、状态滤波估计的基础上,提出了基于上述滤波器的分布式IMM多传感器多平台融合算法.仿真表明了该算法的有效性.

三角函数描述的目标机动模型及目标运动信息估计方法

本文针对目标跟踪的两个基本方面,机动模型和滤波估计算法进行研究。首先通过假设目标机动加速度具有同频率三角函数和的形式,建立了一种带有加速度变化率的目标机动模型,并推导了目标加速度与速度方向垂直情况下的机动模型具体表达式。考虑到机动模型的非线性特性,基于稀疏网格积分理论构建了一种基于稀疏网格的滤波方法,并结合三角函数机动模型实现了对目标运动信息估计,仿真结果验证了该方法的有效性。

目标机动时的一种非线性末制导律

本文研究了在空间拦截中导弹的脱靶量，并分析了影响脱靶量的因素。利用非线性精确线性化理论设计了目标机动时的非线性末制导律。