舰舰协同制导舰空导弹中末目标交班问题研究

针对舰舰协同制导舰空导弹超视距拦截目标时的中末目标交班问题,确定了中末制导目标成功交班需要满足的约束条件.采用将弹目视线角矢量投影到相应旋转平面的方法,提出了一种适用于大预定指向角情况的导引头天线预定指向角解算模型.应用方差分析方法,建立了导引头天线预定指向角的误差模型,并结合协同制导作战信息流程对误差源进行了分析.应用概率论和排列组合方法,建立了单次目标和多次目标交班成功概率模型.仿真结果验证了预定指向角解算误差模型和目标交班成功概率模型的正确性,以及在减小指向角误差和提高目标交班成功概率方面的有效性.     

中末制导交班空间边界建立及影响因素分析

激光末制导迫弹中末制导交接段可靠交班是成功捕获目标的前提,针对交班空间的不确定性,研究该交班空间范围及相关影响因素对交班空间的影响特性.在构建6自由度弹道模型和干扰模型基础之上,分别从弹道约束、导引头作用距离、导引头视场角范围、修正能力等角度给出了交班空间需满足的约束条件.利用蒙特卡洛打靶仿真和线性插值拟合的方法,统计建立得出无控全干扰条件下交班空间边界作为基准交班空间,给出了时间、俯仰角、偏航角、射程、弹道高、侧向距离的界限范围.选取风、初速偏差、射角偏差为交班空间边界影响因素,仿真建立了无控且分别消除风、初速偏差、射角偏差状态下交班空间边界.结果表明,在主要影响因素中,风是影响交班空间边界的各因素中影响较大的因素.初速偏差主要对迫弹的交班时间、射程及弹道高影响较大.射角偏差增大了交班时间、射程的范围.从研究结果可知,激光末制导迫弹靶场射击时应尽量减小初速偏差、射角偏差,特别是选风速小的情况下射击.交班空间的建立也为制导迫弹开始激光末制导的时机提供判断准则,在弹体参数都满足交班空间条件下进行激光末制导才能保证弹丸准确命中目标.      

中末制导交班半实物实验研究

为对米波雷达经过地面火控及导弹飞行初、中制导向毫米波导引头交班的性能进行验证,采用新型制导控制半实物实验系统,得出了实验结果,分析了雷达误差对制导交班的影响,实验验证了该系统的可行性。     

考虑天线罩误差的雷达导引头隔离度影响与UKF在线补偿

针对雷达导引头隔离度对导弹制导控制系统带来的严重影响,建立了包含天线罩误差在内的雷达导引头隔离度模型,对比分析了弹簧力矩、阻尼力矩及天线罩误差引起的隔离度寄生回路稳定性和时域频域性能,并研究了不同干扰输入条件下导弹脱靶量与隔离度幅值的对应关系,重点提出了一种基于无迹卡尔曼滤波（UKF）的隔离度在线补偿方法,并进行了仿真验证.研究结果表明,导引头隔离度的存在会削弱制导控制系统稳定性、降低制导精度,其中负的天线罩误差斜率影响最为严重;闪烁噪声输入下,负的天线罩误差斜率和弹簧力矩隔离度引起的脱靶量较大,而在目标随机机动输入下,正、负天线罩误差斜率隔离度引起脱靶量较大;所提出的UKF隔离度在线补偿方法分别在速度指向误差和目标常值机动输入下均能够同时估计出弹簧力矩系数、阻尼力矩系数和天线罩误差斜率,并实现了对隔离度的有效抑制,达到了改善制导性能,提高制导精度的目的.      

舰船运动对弹道修正弹预报弹道落点的影响分析

为对基于雷达探测系统的舰炮弹道修正弹进行快速、准确的弹道解算及精度分析,通过建立舰船运动与雷达测量参数间的关系研究了舰船运动对弹道修正弹预报弹道落点的影响。建立了舰船摇摆角、航速、航向角及其升沉等因素测量误差对雷达测量弹道参数坐标转换精度影响的数学关系。结合扩展卡尔曼滤波预报弹道模型,计算分析了舰船运动中各因素测量误差对预报弹道落点的影响。计算结果显示:在同时考虑舰船摇摆角测量误差的情况下,与仅考虑雷达测量误差的计算结果相比较,雷达测量弹道参数的坐标转换误差和预报弹道落点误差增大了约1倍;在纵向和方向上,在同时考虑舰船航速、航向角及升沉测量误差的情况下,与仅考虑雷达测量误差的计算结果相比较,雷达测量弹道参数的坐标转换误差和预报弹道落点误差分别增大了约0.5和2倍。     

考虑导引头视场角和落角约束的制导方法

针对空地武器采用最优弹道成型制导律进行大落角攻击时易造成导引头跟踪误差角大于其视场角而丢失目标的问题,提出一种满足导弹导引头视场角约束和落角约束的制导方法.基于线性化模型和小角假设,得到了导引头跟踪误差角的解析表达式,分析了影响导引头跟踪误差角的因素及最大跟踪误差角的取值范围.在此基础上,针对不同空地武器提出了通过改变末制导初始弹目视线角或放松落角约束的方式满足导引头视场角约束的制导方法,并给出了初始弹目视线角的取值原则及最大允许落角的计算方法.通过仿真校验,证明了导引头跟踪误差角的解析解的正确性及制导方法的可行性.      

激光导引头角跟踪误差对激光精确制导的影响

为了使激光导引头能以较高的概率探测到制导激光且以较高的跟踪精度跟踪目标,评估了在制导过程中激光导引头对目标的视线角跟踪精度。在四象限探测器接收的光斑信号服从高斯分布的条件下,建立了光斑中心与偏差分量的关系,通过仿真验证了其正确性。将该关系作为试验标定拟合的关系,建立了光束偏转角关系。由于噪声干扰电流具有随机性,对光束偏转角在(0,0)处进行了二元泰勒展开,并得出了角跟踪误差的近似表达式,以角跟踪误差标准差作为激光导引头视线角跟踪精度的评价标准,结合制导激光在大气传输中的能量衰减,得出了角跟踪误差标准差与目标指示器参数、激光导引头参数以及作用距离的关系,研究了不同参数对角跟踪误差标准差的影响。结果表明:当信噪比一定时,角跟踪误差标准差随着光斑半径减小而减小,可通过调节光敏面的安装位置减小光斑半径,从而提高激光导引头的角跟踪精度;当光斑半径为1mm、噪声干扰电流标准差为0.2μA时,若目标指示器单脉冲能量为150mJ,则激光导引头对8km处目标的角跟踪误差标准差为0.973 7×10-3 rad;角跟踪误差标准差随着单脉冲能量的增大而减小,可通过提高目标指示器单脉冲能量从而提高激光导引头在...     

相控阵末制导雷达及其干扰技术研究进展

 相控阵末制导雷达导引头技术是如今世界各国重点关注的课题。概述了国内外相控阵导引头的发展情况,对比了相控阵雷达与常规机械雷达信号的特点,分析了相控阵及末制导雷达的干扰方式,提出了一种针对一维距离像的假目标干扰方式。     

基于强迫振动的全捷联导引头隔离度在线抑制技术

基于全捷联导引头隔离度离线标定精度较差且难以有效抑制隔离度对制导控制系统造成的影响,提出了基于强迫振动的全捷联导引头隔离度在线估计与抑制算法,并研究了算法参数取值对估计和抑制效果的影响;针对隔离度抑制效果受测量噪声影响较大的问题,设计了基于卡尔曼滤波技术的改进方法.仿真结果表明,该算法可以实现对全捷联导引头刻度尺误差引起的隔离度的估计,将估计结果进行前馈补偿可有效抑制隔离度对导弹制导控制系统的影响.      

大气折射误差修正研究现状与展望

雷达是测量目标位置和速度的常用手段之一.为了提高雷达的测量精度,需要对因大气折射效应而产生的雷达测量误差进行修正.首先简要给出了雷达系统中大气折射误差的问题描述及进行误差修正的思路.然后不仅详细阐述了目前常用的电波射线描迹法、近似修正法和新型修正法等电波折射误差修正技术在雷达定位中的研究和应用现状,而且也阐述了几种用于对雷达测速折射误差修正方法的研究和应用现状,同时,对各种方法的使用范围及其优缺点也进行了简单的分析.最后,给出了雷达系统大气折射误差修正技术在今后的研究方向.     

动态误差时间序列小波神经网络预测模型

基于现代误差修正技术,研究小波神经网络建立的动态测量误差预测模型,以进行误差修正,提高动态测量精度,避免了传统神经网络需要人为干预网络结构参数的不足。文章介绍了建模方法,重点对大轴圆度误差测量过程中的动态测量数据进行实例分析,结果表明,该模型预测精度高,具有重要的应用价值。     

基于时域模糊决策融合的雷达工作模式识别方法

在雷达工作模式识别中,侦察设备对雷达信号参数的测量误差严重影响了识别效果,针对这一问题文中提出时域模糊决策融合(TFDF)的雷达工作模式识别方法。首先分析了雷达脉冲组特征,在脉冲组层次提取雷达信号的脉冲组描述字(PGDW);然后基于联合隶属度函数改进传统的神经网络硬判决方式,实现雷达信号识别的模糊决策;最后运用DS证据理论将多个时刻的模糊决策融合,从而完成雷达工作模式的最终识别。基于时域模糊决策融合的识别方法可以有效改善参数测量误差对工作模式识别效果的影响。仿真结果以及对比实验表明,文中所提算法具有更好的抗噪性能,在雷达信号的参数测量误差为15%时仍具有90%以上的识别率。     

基于ADS-B数据的一次雷达系统误差配准方法

针对大误差一次雷达测量过程中雷达配准方法的精度提升问题,分析了一次雷达误差分布特性,以广播式自动相关监视系统的航迹数据为真值,提出了基于改进轨迹跟踪滤波的实时雷达配准方法。采用点云配准方法中随机抽样一致性的迭代最近点法,对基于期望增加模型的变结构交互式多模型算法中的偏置函数进行了改进,有效减少了随机误差在配准过程中的影响,并获得最优的偏置参数,以提升大误差一次雷达配准的精度。算例分析结果表明,该方法配准后可使所选一次雷达俯仰角平均绝对误差降低至0.04°,方位角平均绝对误差降低至0.07°,为雷达系统误差配准提供新方法支撑。     

基于普通编码器的高精度位置检测方法

根据普通增量式光电编码器测量转角位置的原理，分析了量化误差的形成原因和编码器脉宽制造误差对测量精度的影响，提出了新的信号处理算法——脉冲细分法，利用该方法减小了量化误差．同时标定出编码器的脉宽系数井以它作为脉宽制造误差的补偿参数，消除对位置测量造成的影响，最终提高了系统的测量精度．     

材料热膨胀系数非一致性的原因

在精密测量和精密工程技术领域，影响精度的众多因素中，温度变化引起的热变形误差所占的比重越来越大，因此对热误差修正的好坏直接影响着精度。各种手册或工具书中提供的材料热膨胀系数一致性较差，给正确引用带来了困难。为此，系统地分析了造成这种非一致性的主要原因，指出热膨胀系数定义的差异，测量方法的差异，试样化学成分、加工方法和形体尺寸的差异是造成各种手册或工具书上热膨胀系数非一致性的主要原因。该研究为在工程实际中选用恰当的材料热膨胀系数提供了依据。     

弹道导弹再入段拦截的毁伤效果评估

从跟踪雷达的角度进行了再入段弹道导弹毁伤效果评估的研究。分析了弹道导弹在再入段遭到拦截时可能发生的2种情况,在此基础上将弹道系数引入弹道目标毁伤效果评估中,提出了基于弹道系数估计的弹道导弹再入段拦截的毁伤效果评估方法,仿真了3种弹道目标即完整弹头、弹体残骸、小碎片的弹道系数,证明了该方法在毁伤评估中的可行性。通过仿真机动变轨和碰撞变轨2种模型下的弹头运动轨迹,研究了目标机动对弹道导弹毁伤评估可能造成的影响,并得出可以避免这种影响的方法。     

水平定向钻进的轨迹误差分析与优化

为了提高水平定向钻进的轨迹精度,对轨迹误差的影响因子进行了细致的推导,并结合工程实际对公式进行了一系列合理的简化。在公式的推导和简化过程中,针对施工中的不同条件对公式进行了选择性优化,使钻进轨迹误差受测量误差的影响尽量减小。利用实际施工中的具体环境参数,仿真了在相同测量误差下的轨迹误差在优化前后的差异,从而证明了该优化...