一种九状态重力转弯跟踪模型

目标运动参数估计方法直接影响导弹的制导精度。本文对制导参数的估计方法进行了研究,首先建立速度-转向-爬升坐标系,基于此坐标系对目标的加速度在三个坐标轴上的分量分别进行估计,由此将三维问题转化为一维问题来处理;其次,基于当前统计模型提出一种九状态重力转弯(Grivity Turning,GT)模型,利用预解矩阵法对九状态GT模型进行离散化,同时根据脉冲多普勒雷达导引头的特点,建立了雷达导引头的观测方程;最后,结合UKF滤波算法对制导参数进行估计。仿真结果表明,设计的方法对目标机动反应较为灵敏,具有较好的跟踪稳定性和收敛性,制导参数的估计精度满足制导律的基本要求。

基于线性最小二乘方法的主动段目标初值估计

主动段目标初值估计是导弹目标战术参数估计的重要内容,是监视系统进行实时跟踪的前提条件。在天基观测背景下,该问题是非线性最小二乘求解问题。该文建立了主动段8态重力转弯模型和天基测量模型,通过用常加加速度线性模型来近似目标运动学参数,并对非线性测量进行伪线性化处理,将非线性最小二乘转化为线性最小二乘求解问题。特别地,给出了天基伪线性化测量及其统计特征的详尽推导,并进一步考察了测量伪线性化方法的适用范围。仿真实验中,通过与CRLB和传统的Gauss-Newton迭代方法比较,证明了该文方法在估计精度和运算效率上的优势。

一种多级弹道导弹主动段状态/参数联合估计算法

为了提高未知弹道参数下的多级弹道导弹主动段目标跟踪精度和鲁棒性,提出了一种目标状态/参数联合估计算法。首先对多级弹道导弹主动段运动进行建模和动力学特性分析;然后在重力转弯目标跟踪模型(GT1)基础上进行改进,得到三维重力转弯目标跟踪模型(GT3),并与容积卡尔曼滤波(CKF)算法结合,设计了多级弹道导弹目标主动段状态/参数联合估计算法;在此基础上给出一种多级弹道导弹目标机动飞行模式,最后分别在常瞄准攻角飞行和机动飞行条件下完成仿真验证。GT3算法对导弹主动段三轴机动比较敏感,克服了GT1算法无法准确描述主动段运动的缺陷,算法精度、鲁棒性有所提升。GT3对瞄准攻角不为零的多级助推弹道导弹主动段跟踪表现出明显优势,且对级间切换具有一定的识别能力。