導(dǎo)彈的攔截問題一直是當(dāng)今各國防御系統(tǒng)的重點研究任務(wù)之一,助推段反導(dǎo)具有易于探測發(fā)現(xiàn)、節(jié)約作戰(zhàn)資源等優(yōu)點,被普遍認(rèn)為是最有效的攔截時段,然而因助推段導(dǎo)彈加速度大、上升時間短,目前仍迫于技術(shù)難題處于研討試驗階段。本文以攔截助推段的陸基攔截彈為背景,針對三級火箭助推的大機動目標(biāo),設(shè)計了一種被動制導(dǎo)濾波方法,與末制導(dǎo)律相結(jié)合,來保證精準(zhǔn)制導(dǎo)任務(wù)有效地完成。在助推段運行的飛行器加速度大,若加速度分量多集中于彈目視線法向上,會大大增加攔截需用過載,使攔截難度增大。本文將自適應(yīng)推廣卡爾曼濾波應(yīng)用于被動探測條件下的目標(biāo)加速度估計上,應(yīng)用視線角速率歸零的滑模變結(jié)構(gòu)制導(dǎo)方法,有效地控制目標(biāo)始終位于視線范圍內(nèi)。同時,對三維空間內(nèi)的攔截問題進行了彈道仿真,研究了目標(biāo)機動及交會角對攔截效果的影響。首先,本文介紹了助推段反導(dǎo)現(xiàn)狀及機動目標(biāo)的跟蹤方法的發(fā)展進程,確立了攔截彈和攔截目標(biāo)的運動模型。并對僅有角度信息已知的被動測量條件進行分析,通過對幾種不同的目標(biāo)機動模型進行對比,選取Singer模型描述目標(biāo)的機動行為并推導(dǎo)了視線角觀測模型。隨后在推廣卡爾曼濾波的基礎(chǔ)上,針對噪聲未知的情況推導(dǎo)了新的制導(dǎo)濾波器。其次,在縱...

【文章頁數(shù)】：67 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 助推段反導(dǎo)研究現(xiàn)狀
    1.3 機動目標(biāo)跟蹤研究方法現(xiàn)狀
        1.3.1 改進制導(dǎo)律進行精準(zhǔn)跟蹤
        1.3.2 卡爾曼濾波在目標(biāo)跟蹤的應(yīng)用
    1.4 本文研究內(nèi)容及章節(jié)安排
第2章 導(dǎo)彈和目標(biāo)運動模型的建立
    2.1 引言
    2.2 常見坐標(biāo)系及其轉(zhuǎn)換關(guān)系
        2.2.1 常見坐標(biāo)系的定義
        2.2.2 坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換關(guān)系
    2.3 空間攔截中的彈道方程
        2.3.1 GBI質(zhì)心運動方程
        2.3.2 EKV質(zhì)心運動方程
        2.3.3 EKV姿態(tài)運動方程
        2.3.4 控制力和控制力矩計算方程
    2.4 本章小結(jié)
第3章 基于AEKF的尋的制導(dǎo)濾波器
    3.1 目標(biāo)運動的描述
        3.1.1 CV模型
        3.1.2 CA模型
        3.1.3 CT模型
        3.1.4 Singer模型
    3.2 自適應(yīng)推廣卡爾曼濾波
        3.2.1 觀測模型的建立
        3.2.2 AEKF濾波算法
        3.2.3 助推段目標(biāo)加速度估計
    3.3 仿真情形及分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 零化視線轉(zhuǎn)率的滑模變結(jié)構(gòu)制導(dǎo)律
    4.1 縱側(cè)平面內(nèi)彈目相對運動關(guān)系
    4.2 滑模變結(jié)構(gòu)制導(dǎo)律的設(shè)計
        4.2.1 線性時變系統(tǒng)滑模變結(jié)構(gòu)理論
        4.2.2 帶滯環(huán)的開關(guān)式變結(jié)構(gòu)制導(dǎo)律
        4.2.3 制導(dǎo)穩(wěn)定性分析
        4.2.4 開關(guān)門限選取理論分析
    4.3 目標(biāo)機動對需用過載的影響分析
        4.3.1 目標(biāo)法向過載的影響
        4.3.2 交會角變化對需用過載的影響
    4.4 仿真情形及分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 三維空間的助推段反導(dǎo)仿真研究
    5.1 EKV末制導(dǎo)初始條件分析
    5.2 軌控發(fā)動機推力控制方法
        5.2.1 全開工作方式
        5.2.2 梯形脈沖工作方式
        5.2.3 三角形脈沖工作方式
    5.3 彈道仿真實例及分析
        5.3.1 GBI運動參數(shù)
        5.3.2 彈道1仿真實例
        5.3.3 彈道2仿真實例
        5.3.4 彈道3仿真實例
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝



本文編號：3818691