基于状态空间模型的航天器装配角偏误差研究

装配过程的误差建模是分析装配误差的重要手段之一。通过分析影响航天器装配结果的尺寸和形位误差、装夹定位误差,将其装配的偏差源分为夹具装夹误差和舱段制造误差两类。并将不同形式的误差通过虚拟夹具的概念进行了统一的表达,进而基于误差流理论针对航天器舱段建立其误差传播的状态空间模型,求出了该过程的状态空间表达式,应用该模型对装配过程中的角偏误差进行了分析。将分析得到的结果同蒙特卡洛仿真的结果进行了比较,两种方法的相对误差小于3%,说明了该方法的可行性。该方法的优势在于它不仅可以分析复杂装配过程,还可以对各工位的装配效果进行观测,从而进行向后分析。     

高轨预警卫星预警信息生成方法研究

针对导弹防御过程中高轨预警卫星与远程预警雷达的交接班过程,对弹道误差传播与导弹预警信息表示2个问题进行了研究。分析了利用协方差分析描述函数法(CADET)对弹道误差传播的计算过程。针对误差传播的结果,由精细到粗略提出了4种预警信息模型,概率椭球模型、概率球模型、均匀椭球模型和均匀球模型,利用4种模型可以计算得到不同粒度的导弹预警信息。仿真结果表明文中建立的预警信息模型可以对导弹状态进行较为完善的描述。     

某导弹半实物仿真系统误差建模及影响分析

半实物仿真是导弹飞控系统研制过程中的必要环节,各仿真设备的误差对于仿真结果的影响不容忽视。借助于某型导弹半实物仿真系统的搭建,对影响仿真精度的各项主要误差进行了研究。通过理论推导建立了三轴转台、负载模拟台和数据采集的误差模型,与半实物仿真试验进行对比验证其有效性。最后,基于蒙特卡洛统计原理完成误差模型对仿真结果的影响分析。结果表明：各项误差模型能够满足仿真精度的分析要求,为类似半实物仿真系统的分析、测量和误差补偿提供理论依据。     

编队区域防空舰空导弹冲突判断与消解

通过分析垂直发射舰空导弹飞行弹道误差,尤其是平台导航误差对导弹飞行弹道的影响,在统一的编队地理坐标系中建立导弹飞行空间模型,并在此基础上建立编队导弹火力冲突判断模型,提出2种用于火力冲突消解的导弹缓射时间计算方法。仿真结果表明,平台导航误差对导弹火力冲突判断的影响不可忽略,所提出的火力冲突判断和消解方法可有效解决编队防空武器冲突问题。为解决编队区域防空作战中火力兼容和武器协同使用的问题提供了参考。     

多导弹协同目标参数估计的EKF设计

针对多枚导弹协同对抗来袭目标的情形,为增强导弹的可观测性和目标信息估计精度,基于扩展Kalman滤波方法,完成了多导弹仅有视线角度量测情况下的协同滤波器的设计。通过适当的系统建模和坐标转换,将其他导弹的量测信息转化为自身的伪量测,增强了导弹的可观测性,从而大幅提高了对初始弹目相对距离误差的鲁棒性和系统状态的估计精度。基于Monter Carlo试验法的200次仿真结果也表明所有状态的估计误差在统计意义上都是收敛的。     

基于Bootstrap方法的舰空导弹武器系统制导精度评定

针对靶场进行导弹武器系统制导精度评定试验样本少的问题,提出了一种通过仿真提高试验结果评估置信度的数据融合评估方法。对舰空导弹武器系统制导误差产生的原因、误差分布规律进行了分析,给出了基于Bootstrap的制导精度评定方法。     

复合导引头多源异步信息融合精确拦截算法

针对单一制导体制难以满足现代战场作战需求且多传感器数据更新率不同步的问题,建立一种新的微惯导/毫米波/红外复合制导体制,研究了该体制下多传感器异步信息融合的时间同步和空间配准问题;提出一种自适应无迹卡尔曼滤波算法,该算法采用预测残差构造状态模型误差统计量,通过自适应因子调整状态模型信息对状态参数估值的贡献,有效控制状态模型噪声异常对状态参数估值的影响。将提出的算法应用到微惯导/毫米波/红外复合制导系统中进行仿真验证,结果表明,提出的自适应无迹卡尔曼滤波算法的解算精度高于标准扩展卡尔曼滤波和无迹卡尔曼滤波算法,能有效提高导弹的制导的解算精度。     

一种新的复合导引头多源异步信息融合精确拦截算法

针对单一制导体制难以满足现代战场作战需求，而多传感器数据更新率不同步的问题，建立一种新的微惯导/毫米波/红外复合制导体制，研究了该体制下多传感器异步信息融合的时间同步和空间配准问题；提出一种自适应Unscented卡尔曼滤波算法，该算法采用预测残差构造状态模型误差统计量，通过自适应因子调整状态模型信息对状态参数估值的贡献，有效控制状态模型噪声异常对状态参数估值的影响。将提出的算法应用到微惯导/毫米波/红外复合制导系统中进行仿真验证，结果表明，提出的自适应Unscented卡尔曼滤波算法的解算精度高于标准扩展卡尔曼滤波和Unscented卡尔曼滤波算法，能有效提高导弹的制导的解算精度。     

一种结合弹道规律的模糊交互式多模型算法

针对交互式多模型算法中转移概率矩阵与实际运动不匹配而影响跟踪精度的问题,通过分析某型导弹的典型弹道,将弹道规律融合到模型概率转移矩阵中,然后将转移概率模糊化处理,提出了一种基于弹道规律的模糊交互式多模型算法,然后以导弹蛇形运动转至比例导引的机动过程为例进行了仿真验证,比较了典型交互式多模型算法和模糊交互式多模型算法的跟踪性能。仿真结果表明:该算法可显著提高导弹机动段的跟踪精度。     

空舰导弹火控系统精度分析研究

介绍了一种空舰导弹火控系统动态精度试验的试验方法、误差分析理论和方法.用导弹火控系统的数据测量设备获取火控系统输出射击诸元参数实际值,再测量载机和靶船的位置和运动参数,经真值解算模型解算出射击诸元参数标准值.将实际值与标准值进行比较与分析,即可得知空舰导弹火控系统的动态精度是否满足要求.此方法已成功地应用于导弹火控系统精度飞行试验中.     

导弹打击海上移动目标中的卫星侦察信息精度影响分析

研究卫星侦察信息精度对导弹打击海上移动目标命中概率的影响,对于提高导弹作战效能具有重要意义。根据导弹打击海上移动目标的原理,描述了其作战过程,分析了导弹命中概率影响因素,建立了基于卫星侦察信息精度的导弹命中概率计算模型,并通过蒙特卡洛方法分析了卫星侦察信息精度对导弹命中概率的影响。分析结果表明:在可接受区间内,卫星侦察信息精度对导弹命中概率的影响可以忽略,在可接受区间外,导弹命中概率随着信息精度降低而下降。     

空空导弹导引头角预定精度研究

空空导弹导引头角预定是重要的导弹发射控制参数,其有效的计算精度分析,是导弹可靠截获和跟踪目标的重要保证。基于前置追踪攻击原理,给出了空空导弹导引头角预定的计算模型,建立了机载雷达误差对导引头角预定精度影响的误差分析仿真结构,并对仿真计算结果进行了讨论。     

基于集成Bootstrap方法的导弹试验鉴定精度综合评定

针对导弹在试验鉴定过程中,试验样本极少,无法直接从极少的现场试验样本中得到可靠的精度评定结果的问题,使用仿真信息作为验前信息的基于集成Bootstrap方法对导弹精度进行综合评定,可以用于试验鉴定中精度综合评定。针对不平衡数据导致误差引入集成学习,即多组抽取样本和现场数据融合,通过多组弱置信度再得到强置信度的结果;分析了集成学习的误差必然会收敛于0;再由重要度抽样思想,采用了基于相容性水平的权重分配方案;最后采用了改进的总和规则作为集成规则,分析了参数误差。仿真结果表明基于集成Bootstrap方法能有效在小子样条件下进行导弹试验鉴定精度评定。     

弹道导弹过关机点状态估计方法研究

弹道导弹飞行主动段和自由飞行段的运动学模型差别很大,对导弹过关机点状态的准确及时估计,对于跟踪信息处理方式的切换意义重大。基于雷达跟踪信息,提出将推力加速度作为特征量估计导弹过关机点状态,并推导了观测方程。针对观测方程非线性问题,通过对多个随机变量的线性化,利用递推最小二乘(RLS)算法获得了推力加速度的递推估计。通过误差分析,给出了过关机点状态估计门限计算方法。仿真表明,该估计方法能够准确及时地给出过关机点状态估计结果。     

对抗仿真中防空导弹微分对策模型研究

针对防空导弹与目标的空间对抗,建立了防空导弹微分对策空间对抗模型,并推算得到了最优策略,运用自适应神经网络评判方法对模型进行求解,通过给定条件下的仿真证明了该算法的有效性,显示了该模型可应用于防空导弹与目标的空间对抗问题。     

基于舰艇摇摆的垂发型舰空导弹三维弹道仿真

在对舰艇摇摆状态下垂直发射型舰空导弹发射姿态的计算方法及其典型飞行弹道分析的基础上,将导弹运动学弹道分成无控段、初制导段、初末制导交接段和末制导段,根据导弹各飞行阶段的制导特征分别建立了飞行弹道的仿真模型,并对不同发射姿态的导弹弹道特征进行了仿真分析。运用该模型可进一步确定舰艇摇摆状态下,舰空导弹的杀伤区、战斗部的毁伤能力及导弹的发射时机,为指挥员进行防空作战指挥提供了理论参考依据。     

导弹飞行轨迹运动参数的稳健回归

对导弹飞行轨迹分析中的运动学方程参数求解拟合问题进行了研究,给出了运动学参数的数值计算方法,对参数拟合误差进行了分析.采用了基于B样条函数基的参数稳健回归拟合方法,有效降低了测量异常值对计算结果的影响,提高了拟合精度.试验结果表明:该方法能很好地解决导弹运动参数的曲线拟合与误差分析问题.     

复合材料结构导弹振动特性分析及模型修正

建立了某型导弹全结构有限元计算模型,其中包含复合材料舱段,在其上分布多处孔洞。基于地面模态实验数据对该有限元模型进行了优化,给出了该复合材料结构建模及模型修正方法,得到了较为合理的优化结果,结构各阶固有频率误差均满足工程要求。给出的优化后导弹结构振动特性分析结果将对工程实际有一定的指导意义。     

导弹武器系统可用度动态建模与分析

为了解决任务阶段导弹武器系统可用度评估问题,提出了基于UML(unified modeling language)和ASPN(arbitrary distribution stochastic Petri nets)的导弹武器系统可用度动态评估原理。探讨了利用UML进行可用度评估中数据收集和结构化表述的方法和步骤,并给出了基于结构类图的可用度概念模型、基于序列图的可用度时间划分、基于故障/战损的可用度建模描述。构建了基于状态的随机动态网络模型,用于刻画任务过程中与装备可用度密切相关的设计、使用与生存特性,以及它们的状态转移过程。通过ASPN将静态的概念模型转化为动态仿真评估模型,并进行实例分析,验证模型和系统的有效性。仿真的结果与实际试验情况吻合较好,表明这种动态评估方法快捷有效,可以应用于工程分析,为导弹武器系统可用度研究提供了一条新的思路。     

载体行进间对准杆臂误差补偿算法

针对载体行进间对准过程中由于杆臂误差所造成的对准结果偏差问题,通过分析杆臂误差的产生机理,提出采用力学方程的方法对杆臂长度进行测量,并将测得的杆臂长度代入到力学方程,同系统的误差模型相结合,组成新的状态量测方程,通过5阶CKF算法,实现了杆臂误差的在线补偿。仿真和实验结果表明:通过此方法,可以实现载体行进间杆臂长度的实时估计,根据估计结果,实现对于杆臂误差的在线补偿,从而提高对准的精度。