基于Kalman滤波的飞行中对准技术研究

对于要求快速反应能力的导弹武器系统,初始对准难以满足武器系统对快速性的要求.这种情况下,发射平台只提供简单的初始化,对准过程在导弹飞行过程中完成,这种方法称为飞行中对准.建立了飞行中对准的数学模型,通过仿真计算研究飞行中对准的性能以及影响对准性能的因素.     

惯性航向姿态系统初始对准仿真

惯性导航系统在使用前要进行初始对准,即建立导航坐标系.分别对粗对准和精对准进行了研究.粗对准就是由三个姿态角来得到初始姿态矩阵的过程.精对准就是卡尔曼滤波法.在静基座下对陀螺和磁罗盘组合的系统建立了十一维状态的模型,采用改进卡尔曼滤波方法进行精对准仿真研究,采取渐消记忆卡尔曼滤波以克服滤波发散.仿真结果表明,该滤波方法用于航向姿态系统对准具有较好效果.     

线性弹道模型建立与仿真

对6自由度刚体弹道模型进行了线性化,得到了线性弹道方程组。求解线性弹道方程组得到其解析解,并给出详细求解过程。以6自由度刚体弹道模型为基准,在不同射角条件下用6自由度刚体弹道模型和线性弹道模型进行了弹道仿真。仿真结果表明:该线性弹道模型能满足工程精度要求,它模型简单,弹道计算方便快速,在弹道滤波处理中可作为卡尔曼滤波模型,也可作为弹道快速模型用于简易制导弹箭预测控制系统设计。     

任意同轴圆线圈互感系数的近似解析公式

为使任意大小、任意距离的两同轴圆线圈之间的互感系数能用关系简单明了的常用解析函数表示,先对用毕奥-萨伐尔定律导出的互感系数积分公式进行数值计算,然后通过对极端情况的分析和对非极端情况进行猜想,采用幂级数、指数、对数或其组合进行试探,再用数值计算验证,最终尝试性地分6种情形给出了两同轴圆线圈在任意大小、任意距离下（除两线圈几乎重合外）互感系数的近似解析表达式。函数表达式比较简单,物理意义比较明确,且相对误差在±5%以内。     

一种轰炸机压制防空导弹的解析模型

轰炸机压制防空导弹是压制敌地面防空的一种重要手段.通过分析轰炸机-防空导弹对抗的特点,根据流守恒原理和排队论模型的近似方法,提出一种轰炸机压制防空导弹的解析模型.该模型描述了轰炸机的数量、飞行速度、轰炸能力,地空导弹搜索雷达探测距离、目标处理速率,及地空导弹射击速率和毁伤能力等因素对作战效能的影响.采用方差分析方法对根据析因试验设计得到的试验结果进行影响因素敏感分析,得到各因素对作战结果影响程度的定量结果.     

日本“日向”号真升机航母解析

2007年8月23日,一艘被命名为“日向”号的新型驱护舰在石川岛的横滨港下水,并预定于2009年3月正式在日本海上自卫队服役。作为日本海上自卫队历史上最大作战舰艇,“日向”号自动工之日起就采用“准航母型”方案,有着轻型航母或直升机航母明显的结构特点和性能特征。首先,它的飞行甲板长195米、全宽40米、     

捷联惯导大失准角误差模型在快速传递对准中的应用

针对快速传递对准中主子惯导相对姿态存在大角度的情况,推导了捷联惯导大失准角误差模型.该模型采用欧拉角表示姿态误差,并用欧拉运动方程准确描述其传播规律.鉴于该模型中的姿态观测方程是复杂的非线性函数,采用无需求导的UKF算法,并采用奇异值分解(SVD)解决方差阵的病态问题.仿真结果表明,该算法在小角度误差条件下滤波精度优于线性模型,并且适用于大角度误差条件.     

圆锥薄壳热应力分析的分布参数传递函数方法

为分析圆锥壳的热应力问题,建立了圆锥壳热弹性问题的基本微分方程,运用分布参数传递函数方法求解了受温度场作用圆锥壳的位移与热应力.计算结果表明,解析解与有限元解吻合良好.该方法可以对不同边界条件下圆锥壳的热变形和热应力问题进行分析,还可以推广到旋转壳母线形状为曲线的情况.     

捷联惯导初始对准中H_∞滤波器参数优化研究

对H∞滤波在捷联导航系统初始对准中的应用进行了研究。通过仿真和实验验证了滤波器在初始对准中的性能,并对如何设置参数进行了研究。结果表明,H∞滤波在参数选取合适的情况下方位角收敛速度比卡尔曼滤波快。当参数选取不合适的时候,H∞滤波会发散。虽然H∞滤波可能提高方位角收敛速度,但它自身的鲁棒性可能被削弱。因此,在实际系统中,必须选取合适的参数以保证滤波器的稳定性和初始对准的速度。实际使用过程中,先把参数设置为一个很小的值,再逐步调大以寻找临界值来获得最优的性能。     

高精度传递对准仿真用飞行轨迹设计

高精度且逼真的飞行轨迹是传递对准仿真各环节有效实施的前提。目前仿真采用的飞行轨迹或缺乏逼真性,或精度不高,很难满足传递对准仿真的要求。通过对战机飞行原理及传递对准仿真用轨迹特征分析,建立飞行轨迹生成模型,设计出高精度轨迹产生算法,实现了VC++环境下的飞行轨迹生成软件。通过对算法分析及实例仿真,验证了软件能够灵活产生各种供传递对准使用的飞行轨迹,且数据产生速度快、精度高,符合传递对准仿真的需求。