带落点和落角约束的最优末制导律研究

为了研究带有落角约束的最优末制导律,利用拉格朗日法,构造带有落点和落角约束的导弹运动方程,研究了制导系统中的动力学滞后对脱靶量和落角误差的影响. 指出高阶动力学滞后的时间常数是影响误差的主要因素,而系统阶数对误差收敛时间的影响较小. 研究结果表明,增加末导时间可以减小导弹的脱靶量和落角误差,并给出满足脱靶量和落角误差要求所需要的最少末导时间与时间常数的关系.     

基于脱靶量约束的捷联体制制导系统稳定域研究

针对导弹总体设计中捷联体制下合理选取制导系统隔离度指标的问题,提出了基于脱靶量约束的制导系统稳定域确定方法.首先分析了捷联相控阵雷达导引头隔离度寄生回路产生的原因,建立了含有隔离度寄生回路的比例导引制导系统模型;其次利用劳斯判据和伴随法确定了脱靶量约束下的制导系统稳定域,分析了制导参数对脱靶量约束下的制导系统稳定域的影响,并求得脱靶量约束下制导系统稳定边界的解析表达式和近似解;最后通过伴随法对确定的脱靶量约束下的制导系统稳定域进行仿真验证.研究结果表明,基于脱靶量约束下确定的制导系统稳定域满足脱靶量约束条件,可以用于指导导弹总体指标分配以及制导系统工程师对制导参数的选取.      

基于多普勒频率的脱靶量参数估计性能分析

对基于多普勒频率的脱靶量参数估计方法的可观测性及估计性能进行了分析. 基于导弹在接近靶标轨迹段做匀速运动的假设,证明了利用时序多普勒频率进行脱靶量参数估计方法的全局可观测性,推导了频率估计存在满足零均值高斯分布的误差时估计参数的克拉美罗界(CRLB),并通过数值计算方法对影响估计参数CRLB的因素进行了仿真分析,仿真结果证明了该推导结果的正确性,给出了该方法在给定系统参数条件下不同脱靶量参数的估计性能,为利用此方法的脱靶量测量技术提供了参考.      

拟蒙特卡罗积分与蒙特卡罗积分

分别介绍了蒙特卡罗方法和拟蒙特卡罗方法的基本思想,从算法本身、误差估计以及收敛率等角度分析了蒙特卡罗方法和拟蒙特卡罗方法的关系,并着重分析其在高维积分中的应用,从而说明拟蒙特卡罗方法的优越性.     

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.      

目标闪烁对制导精度的影响

分析了目标闪烁对寻的制导回路制导精度的影响.由于目标闪烁的频率通常小于或者与系统的频带相当,所以导弹无法滤掉此干扰信息,致使系统脱靶量增大.通过传递函数法实现对引入闪烁的比例导引制导系统回路脱靶量量纲一化,得到在闪烁输入下系统脱靶量与弹目相对运动速度无关,而与噪声功率谱均方根和系统响应速度的均方根成正比的结论.仿真分析表明,寻的制导系统由于闪烁带来的脱靶量将大于闪烁本身.最后针对某机载武器,通过引入影响因子来评价光斑抖动对制导精度的影响.     

基于拟蒙特卡罗法的电力系统抗震可靠性研究

针对电力系统抗震可靠性评估中蒙特卡罗方法误差收敛相对较慢的特点,将以低偏差序列抽样的拟蒙特卡罗方法应用于可靠性评估中,并结合了在求解传递闭包中能够减少计算量的三角形算法,建立了结合低偏差序列抽样与三角形算法的抗震可靠性计算模型.基于川北地区110 k V发电站与变电站的可靠性分析,分别进行了三种算法下的标准蒙特卡罗方法模拟和Sobol序列拟蒙特卡罗方法模拟.模拟结果表明:在电力系统抗震可靠性求解中,与伪随机数序列相比,Sobol序列的解算结果具有更高的收敛速度.当抽样次数为5 000次时,拟蒙特卡罗(QMC)方法的计算结果为0.6689,误差不超过0.1%,而蒙特卡罗(MC)方法的计算结果为0.6659,误差为0.389%;在相同抽样次数下,三角型算法相对于其他算法具有更高的运算效率,将三角形算法与拟蒙特卡罗方法结合既提高了精确度又提高了运算速度.     

非相干两点源干扰下最优双机距离分析

为了提高非相干两点源干扰的效果,提出了双机距离的取值范围及最优解.通过对导弹最终脱靶量表达式的分析,得到了脱靶量与双机距离的关系式,进而得到了双机距离的范围和最优解.结果表明,影响最优双机距离的主要因素为干扰源功率比、弹目相对速度及分辨时刻的目标视线角.     

基于神经网络的岩土工程结构随机有限元分析

针对有限元蒙特卡罗法计算量大的弊端和岩土工程结构功能函数不能用显式表达的可靠性分析问题，提出并论证了基于神经网络的随机有限元（有限元蒙特卡罗）分析法。神经网络具有高度非线性的映射能力，可用来逼近结构响应量与随机变量的映射关系。通过典型岩土工程结构的应用实例分析，初步显示了基于神经网络的有限元蒙特卡罗法的应用效果和前景。     

基于蒙特卡罗法的失真度测量不确定度分析

测量结果不确定度是表征被测量结果的主要指标,为了能够很好地评定基于快速傅里叶变换(FFT)的失真度测量结果不确定度,提出了基于蒙特卡罗法的FFT失真度不确定度评定方法。该方法根据数据采集模块和数据处理模块误差源及其概率特性进行重复采样,实现概率分布的传播,对样本进行统计而得到测量结果的不确定度。利用MATLAB对蒙特卡罗法FFT失真度不确定度进行了验证。实验表明,使用蒙特卡罗法评定的不确定度与GUM法评定的结果具有很好的一致性。     

激光光斑抖动对激光半主动制导精度的影响

以正弦抖动激光光斑作为制导系统的跟踪目标,分析了稳瞄系统不同抖动频率的照射光斑对制导精度的影响.通过理论研究并结合脱靶量峰值分析法和影响因子分析法的仿真结果,给出了稳瞄系统照射精度的评定标准.研究结果表明,制导系统由于光斑抖动带来的脱靶量在一定范围内将大于光斑本身的振幅.同时发现造成大脱靶量的两个主要因素是激光照射光斑的抖动频率和制导系统的时间常数.因此在实际设计中,应匹配具体制导系统的时间常数和稳瞄系统的频带,以避免产生较大脱靶量.     

运动规律已知的目标脱靶量测量方法

研究运动规律已知的目标脱靶量测量问题.根据多普勒频率和脱靶量的参数方程,提出了一种脱靶量测量的新方法:首先通过时频变换,将目标回波信号表示为以频谱强度为灰度值的图像;然后通过门限检测把灰度图像变为二值图像;最后利用基于随机Hough变换(RHT)的曲线检测,通过求解多普勒频率和脱靶量参数方程获得脱靶量的估计值.打靶实测试验结果表明,该方法能够有效地克服多普勒频率测量误差对脱靶量测量的影响,提高了脱靶量的测量精度.     

简易制导脉冲控制力修正技术研究

根据开发低成本脉冲修正弹药的实际需要,研究一种开环修正的方法.从弹道的角度建立弹道模型,分析了修正距离与脉冲控制力大小的关系以及脉冲发动机级数与脱靶量之间的关系.根据最大散布误差和最大脱靶量指标选择脉冲控制力大小,并对脉冲发动机分级.通过对8级脉冲发动机参数进行的仿真计算,验证了此修正方法的可行性.     

计算多重积分的蒙特卡罗方法与数论网格法

给出蒙特卡罗方法和数论网格法计算多重积分的步骤、实例，并对这2种方法进行比较。蒙特卡罗方法特别适宜于多维问题和几何形状不规则区域，但收敛速度慢且误差具有概率性质。数论网格法适用于几何形状规则和维数不太多的问题，它的误差是真正的误差。     

伴随蒙特卡罗方法在自然伽马能谱测井中的应用

对伴随蒙特卡罗方法在自然伽马能谱测井中的应用进行了理论研究，确立伴随蒙特卡罗方法与计算自然伽马能谱能量的对应关系，提出了建立在伴随蒙特卡罗方法基础上的能量指向概率方法，给出了实例的模拟计算结果，并与传统指向概率方法的模拟结果进行了比较，理论研究和模拟结果表明，对体源及点探器的情况，特别是深穿透情况，用伴随蒙特卡罗方法及能量指向概率方法计算能量有明显的优点，对生产初中有重要的指导作用。     

能谱探测效率影响的模拟计算

用蒙特卡罗方法模拟计算了闪烁晶体的长度以及源到探测器之间的距离对能谱探测效率的影响，避免了实际测量时的盲目摸索。模拟结果表明：光电峰效率与闪烁晶体的长度有关，但对源到探测器的距离变化不敏感。     

用蒙特卡罗法计算G型空间辐射制冷器的耦合因子

采用蒙特卡罗法计算了G型空间辐射制冷器的耦合因子，在许计算中通过积分分布概率方程确定了发射能束，跟踪了复杂曲面系统的反射过程，提出了计算结果的误差估算方法，并采用计算机系统时间作为计算为随机数据的工作条件，这在一定程度上避免了伪随机数的周期性出现，计算结果表明，蒙特卡罗法能够有效地计算G型空间辐射制冷器的耦合因子，计算误差同几何面的大小成反比，并且通过增加随机能束数，减小了不确定性对结果的影响，提高了计算结果的精度。     

BTT控制回路匹配性对制导脱靶量影响研究

针对BTT导弹俯仰及滚转通道驾驶仪不同速度匹配关系对制导回路脱靶量的影响问题,以BTT-90逻辑及比例导引律为基础,通过对控制回路的合理简化及对BTT指令转换和运动学关系的非线性建模,构建了体现BTT控制特性的比例导引制导原理模型. 以初始速度指向偏差及目标常值机动分别表征对静止及运动目标攻击条件,分析了在不同末导时间下俯仰-滚转通道快速性及其匹配关系对制导脱靶量的影响. 分析结果表明,BTT用于末制导时,俯仰与滚转驾驶仪之间相对更慢的回路决定了整个控制系统等效响应速度;制导回路脱靶量收敛至0的必要条件是末导时间大于10倍控制系统动力学时间常数;提高滚转回路响应速度并使之快于俯仰回路,是保证制导脱靶量的关键;在相同可用加速度和俯仰回路响应速度条件下,仅当滚转通道速度为俯仰的5倍时,BTT制导脱靶量才接近于STT.      

蛇形机动目标航迹旋转对射弹脱靶量的影响

结合蛇形机动目标对抗舰炮或高炮的作战过程,定义了航迹直角坐标系和航迹旋转角,在最小二乘法下建立了一次假定和二次假定的平滑滤波模型,推导出目标运动参数、理想弹着点和射弹脱靶量的函数关系式,证明了航迹旋转并不影响目标运动参数的求取,但是能够引起射弹脱靶量的变化,其原因在于理想弹着点位置的旋转影响了射弹飞行时间。若此因素可忽略,则旋转角度与脱靶量无关。对主运动方向指向炮位原点的目标进行了仿真,验证了上述结论。     

伴随蒙特卡罗方法在自然伽马能谱测井中的应用

对伴随蒙特卡罗方法在自然伽马能谱测井中的应用进行了理论研究，确立了伴随蒙持卡罗方法与计算自然伽马能谱通量的对应关系，提出了建立在伴随蒙特卡罗方法基础上的能量指向概率方法，给出了实例的模拟计算结果，并与传统指向概率方法的模拟结果进行了比较。理论研究和模拟结果表明，对体源及点探器的情况，特别是深穿透情况，用伴随蒙特卡罗方法及能量指向概率方法计算通量有明显的优点，对生产实践有重要的指导作用。