考虑天线罩误差的雷达导引头隔离度影响与UKF在线补偿

针对雷达导引头隔离度对导弹制导控制系统带来的严重影响,建立了包含天线罩误差在内的雷达导引头隔离度模型,对比分析了弹簧力矩、阻尼力矩及天线罩误差引起的隔离度寄生回路稳定性和时域频域性能,并研究了不同干扰输入条件下导弹脱靶量与隔离度幅值的对应关系,重点提出了一种基于无迹卡尔曼滤波(UKF)的隔离度在线补偿方法,并进行了仿真验证.研究结果表明,导引头隔离度的存在会削弱制导控制系统稳定性、降低制导精度,其中负的天线罩误差斜率影响最为严重;闪烁噪声输入下,负的天线罩误差斜率和弹簧力矩隔离度引起的脱靶量较大,而在目标随机机动输入下,正、负天线罩误差斜率隔离度引起脱靶量较大;所提出的UKF隔离度在线补偿方法分别在速度指向误差和目标常值机动输入下均能够同时估计出弹簧力矩系数、阻尼力矩系数和天线罩误差斜率,并实现了对隔离度的有效抑制,达到了改善制导性能,提高制导精度的目的.

雷达导引头指向误差对导弹制导的影响与对策

受相控阵天线指向误差和天线罩瞄准误差的共同影响,相控阵雷达导引头存在较严重的指向误差。当指向误差斜率超出一定范围时会造成导弹制导系统出现寄生回路振荡问题,影响系统的稳定性和制导精度,在高空尤为明显。对此,本文通过构建相控阵雷达导引头制导系统模型,分析了导引头指向误差斜率对导弹制导的影响以及产生寄生回路振荡的机理;为消除导引头指向误差斜率对制导的不利影响,在指向误差测量补偿的基础上,又给出了一种多模型扩展卡尔曼滤波的估计方法,对导引头指向误差斜率进行实时估计与补偿。数字仿真结果表明,所提方法能够有效改善导引头指向误差斜率对制导系统的不利影响,提高系统稳定性和制导精度。

基于时间序列分析的导引头误差模型建立方法研究

在进行海军战术导弹模拟仿真实验中,导引头误差模型的建立是其中一项重要研究工作,文中给出了差分自回归移动平均模型种类、结构辨识、参数估计以及检验方法等,归纳建模基本步骤,并以此方法进行了某型导弹导引头误差模型建立。

雷达导引头跟踪低空目标仰角误差分析

雷达导引头跟踪低空飞行目标时 ,其仰角跟踪误差会受多径传播的严重干扰 .一般的“小平面”方法计算漫反射时 ,采用均匀分割地形的方法 ,这种分割法在大擦地角 ,目标距离地面较低的情况下 ,误差较大 ,并且计算时间较长 .提出了非均匀分割的改进的“小平面”法 ,分析了 4条回波路径的影响 .采用了闭环跟踪法计算仰角误差 ,并利用改进的“小平面”法计算电磁波在起伏地 /海面上的漫反射 ,可以较为真实的模拟导引头在跟踪低空目标时的仰角跟踪误差 。

一种雷达导引头天线罩斜率误差实时估计方法

首先建立了完整的考虑导引头天线罩误差斜率的目标-导弹相对运动问题数学描述,包括非线性的状态方程和测量方程。其次,简化得到纵向通道考虑天线罩误差斜率的目标-导弹相对运动数学模型,推导出纵向通道联合估计视线角速率和天线罩误差斜率的数学模型,证明了上述数学模型对应的视线角速率和天线罩误差斜率联合观测系统的可观性。最后,设计了纵向通道和侧向通道联合估计视线角速率和天线罩误差斜率的推广Kalman滤波器。在仿真实验中应用该滤波器,与不考虑天线罩误差斜率的视线角速率估计Kalman滤波器做了仿真对比。仿真结果表明,联合估计视线角速率和天线罩误差斜率的推广Kalman滤波器的效果很好,可以显著提高天线罩误差斜率情况下的制导精度。

采用一维物理光学法的天线罩瞄准误差补偿

针对雷达天线罩瞄准误差的补偿问题,提出了一种适用于各向同性的天线罩瞄准误差修正方法。构建了基于一维物理光学法的天线罩瞄准误差的数学模型,推导了雷达导引头测量目标角度和角速度的误差修正公式。试验结果表明,该方法有效降低了天线罩瞄准误差对目标角速度性能的影响。

立体基线算法的测向误差研究

立体基线法测向是相位干涉仪测向的一种,可以应用于复合制导的被动雷达导引头(passive radarseeker,PRS)中。如果测向误差过大,将直接影响反辐射导弹(anti-radar missile,ARM)命中精度。文中对立体基线法的测向误差进行了详细的推导,得到了在天线围成正三角形时,方位角和仰角联合测向误差达到最小;定性的得到天线围成周长和测向误差成反比关系;半径波长比增大,测向误差减小等结论。并通过仿真验证了结论的正确性。

半实物仿真中导引头安装误差的影响分析

研究雷达导引头对导弹制导系统控制的影响,采用在导弹半实物仿真系统,对导引头安装误差会引入闭环仿真回路,使得制导控制系统性能发生变化,影响半实物仿真的逼真度。以雷达导引头安装误差引起的目标视线角误差为研究对象,深入分析误差产生原理并建立了误差数学模型,在分析其对制导控制系统影响的基础上,提出了解算前误差修正和目标辐射位置修正两种形式的误差补偿算法。仿真结果表明,两种算法均可解决导引头安装误差带来的目标视线角误差问题,在实际工程中可根据系统具体特点及仿真要求对误差补偿算法进行选择,都可取得较好的结果。

毫米波脉冲多普勒雷达导引头锥扫测角算法

圆锥扫描体制由于其简单、体积小且成本低,较广应用于毫米波雷达导引头。文中提出了一种用于锥扫脉冲多普勒雷达导引头的测角算法-傅氏变换法,可以应用于多圈锥扫数据提取目标角误差。通过误差分析,对算法进行了进一步修正,算法仿真验证了其有效性及高精度性能。

一种雷达导引头天线罩误差数字补偿方法

针对天线罩引入的误差对视线角速率的影响,提出采用单脉冲跟踪测角方法测量雷达导引头天线罩误差特性。分析了天线罩误差特性和数字补偿方法,并通过建模仿真和试验验证了其补偿过程及结果。该方法有效降低了天线罩误差对雷达导引头输出视线角速率的影响,在其他工程研制中值得推广使用。

虚位技术对相控阵雷达导引头制导性能的影响

为了研究相控阵雷达导引头(PARS)采用虚位技术后对导弹制导性能的影响,根据天线单元置相原理,分析了波束指向误差斜率(BSES)产生的原因,推导了弹体扰动下含有BSES的视线角速率输出传递函数,对其幅值及相角变化规律进行了分析。同时,根据波束空间指向角度关系,建立了BSES寄生回路模型,利用劳斯判据研究了不同虚位数对寄生回路稳定边界的影响。在雷达典型噪声输入条件下,利用参数无量纲化方法研究了不同虚位数对脱靶量的影响。研究表明:PARS采用虚位技术后将产生BSES,虚位数越大,BSES越大,在相同条件下寄生回路越容易失稳,所带来的脱靶量越大,接收机噪声比目标闪烁噪声对脱靶量的影响更大。因此需要根据不同的虚位数进行不同指向区间的误差标定,降低BSES,提高导弹末制导精度。

导引头遮挡预判与效果研究

针对脉冲多普勒导引头存在遮挡导致在遮挡期和半遮挡期导引头接收通道易受镜像目标影响,且雷达误差受到恶化的问题,根据遮挡机理及其影响,提出了一种包括不依赖于精确测距的基于目标回波峰值获取、弹目距离获取和精确测速3步骤的遮挡预判方法,并对遮挡预判效果进行了仿真。结果表明通过遮挡预判后,可提前关闭导引头接收通道,减少遮挡条件下镜像目标能量进入,以及低信噪比时的雷达误差输出。研究可为制导控制系统的抗遮挡研究提供理论依据。

利用惯导信息稳定性的导航误差间接修正方法

针对惯导累积误差修正受限于外部传感器量测精度的问题,提出了一种惯导信息与外部传感器量测信息数据融合的误差修正方法:利用惯导信息输出短时间内的高稳定特性,通过对修正前的惯导信息、外部传感器量测信息进行数据融合,获得惯导累积误差估计,进而对惯导系统进行修正,修正后的惯导定位精度远高于传感器量测精度。文中以导弹飞行中段利用导引头量测信息修正惯导为例,详细讨论了惯导信息与外部传感器量测信息的数据融合方法,仿真试验结果表明该方法的合理有效性。

脉冲多普勒体制导引头功能模型数学建模…

空空导弹的系统建模是导弹研制的基础。本文以脉冲多普勒雷达导引头为例,建立一种脉冲多普勒体制的导弹导引头功能模型,建立了遮挡效应数学模型和失调角测量数学模型的设计过程,并根据PD雷达导引头的制导方式,对典型场景下导弹攻击目标的全过程进行了动态仿真。仿真验证了模型的有效性。

半主动导引头快速数字化雷达误差提取方法

伴随着数字化导引头技术的发展,传统的模拟半主动雷达导引头逐渐被淘汰,取而代之的是数字化半主动雷达导引头,然而传统的数字化半主动雷达导引头,在进行比幅和差单脉冲测角时,需要对和差差三通道中频信号进行FFT处理和恒虚警处理,占用的处理时间较长,应用需求较高。本文提出的方法,参考模拟导引头的雷达误差提取方式,通过数字化的方法,对和差差三通道数据进行幅度和相位的提取,实现雷达误差的快速提取,可以应用于对实时性要求高、照射频次快的间断照射半主动雷达导引头。

反舰导弹雷达导引头最佳开机距离影响因素分析

在一定的假设条件下,建立反舰导弹末制导搜捕区域模型和捕获概率计算方法,综合考虑反舰导弹自控终点误差与目标散布误差,通过计算机仿真计算不同参数下的目标捕获概率,由此得到满足一定捕捉概率条件下的雷达导引头最佳开机距离,最后通过对影响导引头最佳开机距离的因素进行分析,给出缩短导引头电磁暴露时间的一些建议.

中远距空空导弹导引头系统仿真及误差分析

针对中远距空空作战,建立了中远距空空导弹的飞行仿真模型,给出了导弹攻击目标的全过程,并给出了攻击结果,即脱靶量和目标杀伤概率的计算方法。在分析末制导阶段导弹雷达工作过程的基础上,分析了导引头误差对测量目标信息及导弹飞行过程和攻击结果的影响。最后,使用Visual Studio 2010和OpenGL进行了空空导弹的全过程飞行仿真,验证了模型的正确性和有效性。