Modeling and analyzing point cloud generation in missile-borne LiDAR

The missile-borne LiDAR has an essential prospect in precise guidance. However, the instability of the missile has a significant impact on the precision of LIDAR point cloud, thus modeling and analyzing the influencing factors of point cloud generation is necessary. In this investigation, the authors modeled the point cloud calculation process of missile-borne linear array scanning LiDAR under ideal conditions and analyzed the effect of position change on the field of view (FOV) in the course of platform motion. Subsequently, the authors summarized that the stability concerning the field of view and the target tracking are dependent on three limiting conditions. Finally, the authors derived an error formula and analyzed several typical errors in missile platform flight, including scanner error, POS error, system integration error, and platform vibration error. Based on theoretical analysis and simulation experiments, the model proposed in this paper can provide a theoretical basis for the design of the missile-borne LiDAR system and the selection of related instruments in practice.     

考虑弹体动态特性的非奇异有限时间制导律

为满足导弹拦截机动目标时交会角约束和有限时间收敛的需求,建立了考虑弹体一阶动态特性的制导模型。把目标加速度视为有界外界干扰,同时结合非线性反步设计法中的动态面法,设计一种考虑弹体动态延迟的非奇异滑模制导律,并且证明了基于Lyapunov稳定性理论制导系统状态可渐进收敛到零。在所设计的制导律下,对单侧机动的低空高速目标进行仿真。仿真结果表明所设计的非奇异制导律可以有效降低弹体动态延迟带来的影响,而且具有较低的脱靶量与交会角误差;与考虑弹体动态特性和交会角约束的最优导引律相比,其具有更高的制导精度。     

激光驾束制导信息场检测系统设计

为了完成激光驾束制导信息场检测,根据信息场的参数,介绍了检测系统的设计方案和工作原理;基于误差设计理论,根据激光束传输特性,利用光学软件ZEMAX设计了激光信息场检测光学系统;通过信息场指令值和辐照度检测,实现信息场参数测试。该系统能在各种复杂条件下对多种型号炮射导弹的驾束信息场进行参数测试。     

末制导段比例导引法的改进

为了消除比例导引法末制导段的各种干扰因素,抑制法向过载的跳动,基于广义卡尔曼滤波多步估计理论,提出了将拦截导弹直接向瞬时遭遇点导引的末制导导引方法,并进行了计算机仿真.仿真结果表明,该方法可以明显消除或减小末制导段比例导引律的各种干扰因素,抑制法向过载的跳动,改善末制导的弹道特性,减小脱靶量,缩短拦截时间.     

线导鱼雷的方位导引模型及工程化研究

针对线导鱼雷在新的作战条件下的攻击问题,结合线导鱼雷的作战使用原则,给出了现在方位导引法的理论基础.并对其工程化数学模型进行改进.在计算机环境下对其进行模拟仿真,计算结果显示,该方法在常规态势下的鱼雷攻击中发现目标的概率符合工程需求.同时,还分析了其在工程化实践中的难点,为未来的模型改进提供了方向,因此,有一定的工程实用价值.     

用于空空导弹发射及制导的地空信息支援系统

地空信息支援是指地面雷达探测本机和目标的信息,实时传输到飞机上;飞机利用地面探测系统传送的信息,在显示设备上显示目标,再控制导弹的瞄准发射和制导。介绍了这种信息传输方式的特点及对现有系统需进行的改进措施,分析了信号传输的最佳路径,进行了精度分析,论证了它的技术可行性。最后得出结论:该方案可行,满足导弹的瞄准发射制导和精度要求。     

基于扩张观测器的三维有限时间收敛导引律

为了保证视线角速率在弹目碰撞前收敛到零附近的较小邻域内从而达到准平行接近的状态,本文基于自抗扰控制的不确定性估计补偿思想,应用反演控制方法设计了一种考虑导弹自动驾驶仪二阶动态特性和目标机动的三维有限时间收敛导引律。根据有限时间收敛控制理论,严格证明了系统的有限时间收敛特性;为抑制量测噪声,将传统跟踪微分器进行改进并应用于扩张状态观测器与反演控制的设计中。仿真结果表明:在自动驾驶仪响应延迟情况下,所设计的导引律能够导引导弹在有限时间内精确地拦截高速机动目标;改进的跟踪微分器精度高、响应快;基于改进跟踪微分器的扩张观测器估计效果理想。     

水下目标跟踪技术

基于水下精确制导的要求,指出了水下目标跟踪技术的重要性和必要性,并分别就水下目标跟踪问题的分类、跟踪坐标系的选择、动载体下探测器的目标跟踪方法、目标运动模型、滤波方法、水下目标跟踪的特点做了叙述,同时对以后的发展方向作了展望.     

基于目标距离像的地面目标检测和跟踪

本文阐述了高分辨率一维距离成像的原理,提出了一种基于目标距离像的目标信号检测和跟踪方法。理论分析与模拟结果表明,通过目标距离像可以测量出目标的一部分强散射中心;强散射中心信息的综合利用,可以提高信干比并改善检测和跟踪性能。因此利用目标距离像可以较好地解决强地物杂波背景下目标信号的检测和跟踪问题。     

战略导弹制导系统精度评估方法及应用研究

本文论述了战略导弹制导系统精度评估方法,并分析了影响制导精度的各种因素;在定性分析的基础上,建立了制导系统的误差模型,并将此模型归纳为线性回归模型;最后,对目前所采用的误差分离方法进行了分析和比较,并将模型参考自适应思想与岭估计方法相结合,形成了模型参考自适应广义岭估计方法,为解决制导系统误差分离问题提供了一条有效途径。