一种基于多项式和α-β-γ滤波的双工跟踪模式研究

针对测控实时数据处理中,α-β-γ滤波器启动阶段弹道参数误差较大的问题,提出了一种双工的跟踪模式。该模式下α-β-γ和多项式滤波器同时对弹道参数进行滤波,只选取一套滤波后的数据输出,通过数据的优选,最终得到高精度弹道参数。理论分析和仿真结果表明:双工的跟踪模式跟踪精度高,适合实时系统应用。     

舰炮一维弹道修正弹射击误差分离和校正研究

由于工作原理不同,传统无控弹射击校正方法不适用于一维弹道修正弹。分析了舰炮使用一维弹道修正弹射击误差构成和射击观测特点,提出一维弹道修正弹射击校正新方法,首先通过修正机构不工作,利用观测弹着点相对预测弹着点偏差平均值校正火控设备预测弹着点误差;然后利用修正弹正常工作时观测弹着点相对目标（或提前点）偏差平均值校正修正机构误差。假设各误差值,通过解弹道方程仿真计算表明,按新方法射击校正能够显著提高射击精度。     

弹道式导弹弹道的预测

在导弹防御系统中的一个关键性问题,就是预测弹道式再入飞行器的弹道和弹着点。本文将阐述预测方法,以及几个具有代表性例子的数值结果。若干份报告～（[1],[2]）（参考文献附后）阐述了弹道式导弹状态数据的估算;我们将使用这些估算的结果来预测弹道式弹道及弹着点。     

防空导弹反弹道导弹跟踪制导规律研究和弹道仿真

利用基准优化弹道参数和滑模控制思想,构造滑动面,提出了一种新的弹道跟踪制导规律。给出了详细的推导过程,并且对所构造李雅普诺夫函数进行了稳定性证明,还进行了弹道跟踪制导数字仿真,提供了仿真弹道数据和有关弹道参数曲线。结果表明,提出的弹道跟踪制导规律是有效的,可用的。     

基于随机拟合的悬浮式深弹弹阵特征建模

通过分析悬浮式深弹发射后在空中的弹道特性,建立了深弹弹着点坐标的计算模型。采取蒙特卡洛方法,分别对舰艇六自由度状态下,单管和六联装火箭深弹的弹着点坐标进行了仿真计算,对弹着点的分布规律进行了研究,并得出弹着点的联合密度函数。结果表明,在发射参数存在正态扰动下,弹着点散布区域均呈椭圆形分布,弹着点坐标均仍服从正态分布。     

基于随机拟合的悬浮式深弹弹阵特征建模＊

通过分析悬浮式深弹发射后在空中的弹道特性,建立了深弹弹着点坐标的计算模型。采取蒙特卡洛方法,分别对舰艇六自由度状态下,单管和六联装火箭深弹的弹着点坐标进行了仿真计算,对弹着点的分布规律进行了研究,并得出弹着点的联合密度函数。结果表明,在发射参数存在正态扰动时,弹着点散布区域均呈椭圆形分布,弹着点坐标均仍服从正态分布。     

基于高斯伪谱法的弹道跟踪制导律

针对拦截临近空间高超声速飞行器的弹道跟踪过程，设计了一种基于高斯伪谱法的跟踪制导律。为了对标称弹道进行精确跟踪，基于线性二次型跟踪问题，应用最优控制理论推导最优解的充要条件，得到带时变增益的线性状态反馈控制量的表达式；基于高斯伪谱法，在离散的勒让德-高斯(LG)点上利用标称弹道数据计算差分矩阵和系数矩阵，求得状态扰动反馈控制律。仿真结果表明，该方法能够快速、有效的消除跟踪误差，满足在线实施要求。     

助推-滑翔飞行器弹道最优控制研究

从多阶段多约束最优控制的角度对助推-滑翔飞行器弹道最优控制问题进行研究。首先建立了无量纲化的弹道动力学方程组并提炼出总体设计参数;其次使用Radau伪谱方法将多约束的弹道最优控制问题转化为非线性规划问题,通过引入连接点概念处理多阶段不连续问题,并采用序列二次规划方法进行求解;最后通过数值算例验证了方法的实用性和有效性。数值优化算例表明,通过多阶段Radau伪谱方法可较好处理助推-滑翔飞行器全射程最优问题,所得计算结果与理论最优解一致。     

基于满足作战使用要求的弹道一致性评定判据

为克服现行弹道一致性评定方法的局限性,以实现通用射表和满足作战使用要求为原则,从解决工程应用问题实际出发,基于目标尺寸特征、弹着点散布特征、终点效应特征,从命中准确度、弹着点散布、弹丸作用范围3个方面提出了新的弹道一致性检验判据,对原评定方法进行了补充完善,为弹道一致性指标论证与试验评定提供了参考方案。     

实弹射击弹着点定位算法研究

弹着点定位是实弹射击中实现自动报靶的关键。利用弹头撞击钢质靶板产生的振动波到达四个顶点上的振动传感器的时间差,来实现弹着点的定位。弹着点的位置定位算法,利用两次加权的方法,消除噪声等因素产生的误差,最后经过实验测试,分别对一次、二次加权的结果进行仿真以及数据的拟合。结果证明,该算法对弹着点的位置估计随着加权次数的增加,也会更加接近实际值。     

用特殊弹道分离制导工具误差系数并推算正常弹道的制导工具误差

本文讨论了两个问题:(a)在运用验前估值的条件下,用Bayes方法分离特殊弹道的制导工具误差系数,并给出了估值的计算公式及其协方差阵;(b)在(a)的基础上介绍了计算正常弹道下制导工具误差的方法。     

临近空间拦截弹最优弹道跟踪制导律

针对拦截临近空间高超声速飞行器的弹道跟踪过程,基于线性二次型调节器理论和高斯伪谱法设计一种跟踪制导律。为了对标称弹道进行精确跟踪,考虑线性二次型跟踪问题,应用最优控制理论推导最优解的充要条件,得到带时变增益的线性状态反馈控制量的表达式;基于高斯伪谱法,在离散的勒让德-高斯点上利用标称弹道数据计算差分矩阵和系数矩阵,求得状态扰动反馈控制律。仿真结果表明,与基于求解矩阵黎卡提方程的方法相比,该方法选取较少的节点即可获得高精度的反馈控制量,且运算效率大幅提高,满足在线实施要求。     

57—2航箭超前问题分析

分析了某型外贸机空对地发射５７－２航箭射导弹着点超前的基本原因,并从工程实践出发,提出了解决超前问题的新思路。其基本设想是在武器瞄准方程计算火箭弹道的初始条件中加入一个火箭爬升角增量和火箭虚拟速度增量,使计算弹道逼近实际弹道,避免了重新修正火箭阻力函数,重新计算弹道及弹道拟合的周期长、费用高的常规办法。进而在此基础上修改了平显软件。经验证试飞,获得满意结果。     

百步穿杨的秘密——图解5.11H.R.T.弹道计算手表

在一些影视剧中,大家经常看到这样的镜头,一个步枪瞄准镜的特写,然后镜头拉近,瞄准镜的十字对准一个悍匪的脑袋,随后一声枪响,悍匪毙命…,其实这是影视剧为了强化影视效果对观众的一种误导,因为通常我们的瞄准线是一条直线,而真正的子弹飞行路线却是一条弧线,这条不确定的神奇线路受到地球引力、温度、高度、风速、风向、射程等等客观因素的影响,所以射击时真正的弹着点和瞄准点是存在一定的偏差的,人们经过了长时间的实践和摸索,终于发现在已知上述条件的前提下,弹道或者说是弹着点是可以准确计算和预测的,然而,密林中潜伏的狙击手毕竟不同于都市中行走的商务白领,可以在手提包里带上台笔记本电脑,最初的狙击手们主要靠丰富的实战经验来粗略计算弹着点,以修正瞄准基线,如今这种做法和信息时代似乎有些格格不入,美国5.11H.R.T.手表为前线的狙击手们带来了福音,因为除了具备所有的计时功能外,这种能够达到100米防水深度的手表还搭载了一部小型弹道计算机,出色的解决了远距离射击时的弹道计算问题,在实际的使用过程中,手表需要做初始化和参数设定等一系列操作;下面就以图解的方式,为大家简要的介绍一下5.11H.R.T.弹道计算手表的功能和使用方法。     

滑翔飞行器多目标弹道优化的进化-配点混合求解策略

针对高超声速滑翔飞行器弹道多目标优化问题,综合考虑计算效率和精度,结合分解进化算法与配点法提出一种混合求解策略。根据滑翔飞行器动力学模型和弹道设计中需要考虑的约束条件,建立飞行器多目标弹道优化模型。利用控制量离散化方法将多目标弹道优化问题转化为带约束的多目标参数优化问题,并采用罚函数法处理约束条件,随后利用分解多目标进化算法进行求解。为了提高弹道优化的精度,将椭球聚合法与配点法相结合,以多目标进化算法得到的Pareto解作为初始解进行迭代求解。通过典型的复杂约束多目标弹道优化的算例表明,所提出的混合求解策略能够获得满足复杂约束要求的Pareto最优解集,实现有效的多目标弹道优化。     

基于地磁测姿的误差建模及仿真分析

在某型制导弹药的弹道修正过程中,地磁信号是解算滚转姿态的重要信息。针对地磁传感器数据精度不足的问题,建立了系统的地磁误差模型。提出了利用BLMS算法处理实验过程大量的测量数据,并对转台振动及环境干扰形成的随机噪声进行滤波,利用参数补偿法对磁干扰进行处理。仿真结果表明,输出信号能够快速、完整地逼近真实地磁信号。该方法能够更加有效处理实验中的采集数据,提高数据处理的精度和收敛速度。     

基于反馈线性化的制导炮弹弹道控制系统设计

为提高制导炮弹的控制性能,研究了一种非线性弹道控制系统设计方法。建立了弹道控制系统模型,针对该模型的非线性、耦合和不确定性问题,利用反馈线性化方法将复杂的非线性系统进行解耦,结合滑模控制原理给出了一种非线性鲁棒控制器设计方法,并应用于制导炮弹的弹道跟踪控制器设计。制导炮弹六自由度仿真表明:该模型和控制器设计方法是可行的,能有效地控制制导炮弹按预期弹道飞行,具有良好的动态跟踪性能,并对气动参数摄动表现出鲁棒性,有利于提高制导炮弹的大空域作战能力。     

防空导弹弹道跟踪制导规律研究

根据李亚普诺夫稳定性原理,利用基准优化弹道参数构造滑动面,提出了一种新的弹道跟踪制导规律。对跟踪制导规律的数学原理进行了描述,给出了详细的推导过程和二维平面弹道仿真数学模型及仿真结果。结果表明所提出的弹道跟踪制导规律能使导弹快速跟踪基准优化弹道。     

平衡滑翔高超声速飞行器弹道预测方法

针对高超声速飞行器的弹道预测问题,提出了在平衡滑翔条件下的弹道预测方法。分析了高超声速飞行器平衡滑翔时运动参数之间的关系,并求解出带有未知参量的弹道解析式,在此基础上,结合量测数据计算出高超声速飞行器的未知参量,获得了只有时间参量的弹道解析式,即实现了弹道预测。将高超声速飞行器运动微分方程组的数值积分解作为真实数据,通过仿真实验计算了弹道预测的均方根误差,验证了弹道预测的有效性。     

粒子滤波跟踪弹道下降段在炮位侦察中的应用

在传统的炮位侦察方式中,往往对对方炮弹弹道上升段采用扩展卡尔曼滤波方法进行弹道跟踪,这就导致了阵地部队安全性和雷达威力受限的问题,而开展对方弹丸弹道下降段跟踪的研究有利于解决这一问题.对于弹道下降段的跟踪,采用传统的扩展卡尔曼滤波方法无法满足炮位侦察的精度需求,而粒子滤波方法的应用使得这一思路变为可行.首先描述了对下降段弹道跟踪时炮位侦察的全过程,并建立了待跟踪弹道目标的状态空间模型,然后应用粒子滤波方法对下降段弹道进行了跟踪辨识.仿真结果表明,粒子滤波具有比扩展卡尔曼滤波精度更高和运算时间更长的特点,其仿真结果能够满足炮位侦察的精度要求.