近幾十年來,隨著航空航天技術(shù)的不斷發(fā)展,各國開始逐漸加大對臨近空間飛行器的投入和研究,其具有速度大、機動性強等典型特點。如今,世界各強國均將臨近空間飛行器作為重點研究對象,尤其是采取何種方法提高跟蹤精度是目前研究的一個熱點問題,也是一個亟待進行突破的難點。本文在認真研究跟蹤領(lǐng)域相關(guān)理論的基礎(chǔ)上,主要展開了設(shè)計高精度濾波方法的研究,具體工作主要包括以下幾個方面:首先簡要概述了跟蹤問題的基本理論以及臨近空間目標跟蹤這一問題的具體背景和實際研究意義,總結(jié)了國內(nèi)外對于飛行器飛行特點、模型建立以及濾波器設(shè)計方法等幾個方面的工作開展現(xiàn)狀。接下來定義了幾種論文要用到的坐標系以及相互之間的變換方法,并在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)出了飛行器的運動方程和傳感器的觀測信息計算方法。為了達到高精度的設(shè)計要求,本文首先選擇了Singer模型,設(shè)計了跟蹤HTV-2的濾波方法。在設(shè)計具體濾波算法時,首先在相應(yīng)的參考坐標系下推導(dǎo)出基于目標運動特性的運動和量測方程。然后根據(jù)HTV-2的運動方程形式,選擇恰當?shù)哪Ｐ蛿M合其運動形式,給出了該機動建模方法下目標的具體狀態(tài)方程,并與EKF相結(jié)合設(shè)計出跟蹤濾波方法。最后根據(jù)仿真實驗結(jié)果分析了基... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 目標特性的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 機動模型的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 跟蹤濾波算法的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 目標運動數(shù)學(xué)模型的建立
    2.1 引言
    2.2 機動目標跟蹤基本原理
    2.3 常用坐標系的定義及轉(zhuǎn)換
        2.3.1 常用坐標系的定義
        2.3.2 坐標系之間的轉(zhuǎn)換矩陣
    2.4 HTV-2 的運動方程
    2.5 傳感器的觀測信息
    2.6 本章小結(jié)
第3章 基于SINGER模型的HTV-2 目標跟蹤方法
    3.1 引言
    3.2 典型的目標運動模型
        3.2.1 勻速（CV）模型
        3.2.2 勻加速（CA）模型
        3.2.3 Singer模型
    3.3 跟蹤濾波器的構(gòu)造
    3.4 仿真結(jié)果及分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于改進模型的HTV-2 目標跟蹤方法
    4.1 引言
    4.2 HTV-2 機動模型設(shè)計
    4.3 擴展卡爾曼濾波
    4.4 跟蹤濾波器設(shè)計
    4.5 仿真結(jié)果及分析
    4.6 基于轉(zhuǎn)彎模型的跟蹤濾波方法
        4.6.1 臨近空間目標跟蹤系統(tǒng)模型
        4.6.2 仿真對比
    4.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝



本文編號：2900522