基于非对称交互多模型弹道导弹跟踪

弹道导弹飞行三个阶段的动力学模型异常复杂且非线性强,在未知导弹任何先验信息前提下如何连续地跟踪整个弹道已成为目前亟待解决的难题。针对该问题,提出了一种实时非对称交互多模型跟踪算法,它根据弹道不同阶段的受力情况建立相应的跟踪模型。该算法采用非对称的状态交互以及基于熵信息变化的模型概率更新方法对导弹进行实时状态估计,并将其中一个无迹滤波器的非线性状态估计用改进离散方法实现,提高了实时性。仿真实验表明,该跟踪算法能够较精确地从弹道主动段连续地跟踪到再入段,并且能较大幅度地减小模型切换之间的跟踪误差。     

惯导/陆基一维测距复合制导

为提高远程弹道导弹的命中精度,针对其纵向误差明显高于横向误差的特点,提出一种运用单基站的测距系统,精确测量发射点至弹体的距离,并融合惯导的导航信息对径向速度进行精确估计的复合制导方法,以提高导弹的纵向精度。这种方法对地面布站无特殊要求,基站可安装在发射车上随车机动。仿真结果表明,该方法能将导弹的射程偏差减小至纯惯性制导时代三分之一。     

BP拦截中段飞行ICBM威胁区研究

本文分析了ＢＰ（智能卵石）进行轨道机动拦截中段飞行的ＩＣ３Ｍ（弹道导弹）的威胁区。威胁区是拦截系统分析中的一个基本概念，本文给出了其建摸、求解方法及对应于不同拦截时间的典型威胁区。     

智能卵石攻击高轨道卫星能力的分析

本文给出了评估智能卵石(Brilliant pebble)做为反卫星武器的能力的数学公式。对智能卵石攻击同步轨道卫星的想法进行了计算和分析。本文的计算说明了智能卵石也是具有攻击高轨道卫星能力的反卫星武器。     

空间预警系统对弹道导弹的监视与跟踪

以典型系统 (美国的国防支援计划 )为例 ,介绍了空间红外预警系统的基本结构与发展过程 ,定量分析了空间预警系统对弹道导弹的探测能力。围绕对弹道导弹的监视与跟踪过程 ,讨论了对弹道导弹战术参数估计的两类基本方法 :不利用先验弹道模板的方法和基本目标先验弹道模板的方法。分析了参数估计问题存在的困难 ,并提出可能的解决方法     

一种适用于助推段弹道导弹的跟踪方法研究

弹道导弹在助推段的运动特性较为复杂,且由于各级助推器的脱落导弹的加速度存在突变点,在导弹关机时刻的加速度突变最大,因此在跟踪时容易产生较大滤波偏差。本文主要对弹道导弹助推段的加速度特性进行了分析,选择CJ模型来描述其运动特性,采用交互式多模型(IMM)和无敏滤波(UF)算法对处于助推段的弹道目标进行跟踪。由仿真结果可以看出本文所提出的基于CJ模型和CA模型组合的IMM-UF跟踪方法可以较好地实现对助推段弹道导弹的跟踪。同时通过模型集合中各模型的概率变化情况可以很好地完成对导弹关机时刻的判定,这为后续尽早定轨和轨道预报等提供了前提。该算法结构简单实现稳定,具有较好的工程应用价值。     

基于DCNN的弹道中段目标HRRP图像识别

针对弹道中段目标识别问题,现有的基于高分辨距离像(high resolution range profile, HRRP)的识别方法直接提取一维HRRP(1-dimension HRRP, 1D-HRRP)的整体特征,对局部特征提取能力较弱,且由1D-HRRP数据提取的特征的表达能力有限,为此提出了一种基于深度卷积神经网络(deep convolutional neural network, DCNN)的弹道中段目标HRRP图像识别方法。首先,将1D-HRRP转化为0-1二值图像,从而把数值变化特征转化为图像结构特征;然后,构建DCNN逐层提取图像的局部特征和共性特征并进行识别;最后,结合Dropout和L2正则化双重机制缓解DCNN过拟合问题,利用AdaBound算法提高DCNN训练收敛速度和识别正确率。实验结果表明,所提出的基于HRRP图像的弹道中段目标识别方法比其他12种基于1D-HRRP或二维HRRP(2-dimension HRRP, 2D-HRRP)的识别方法正确率更高,在测试数据集上达到了96.28%,实验结果验证了该方法的有效性。     

美国反导弹武器的演进

反弹道导弹最初出现于美国和前苏联冷战的初期,当时它主要是为对付射程在6,000公里以上的洲际弹道导弹。如果把弹道导弹喻为矛,反导弹视为盾的话,"盾"一直处于劣势。因为来袭的是不到2米长的高速核弹头,打它像用子弹打子弹一样困难,何况往往会有几个、几十个弹头同时飞来,还可能伴随着大量假弹头,很难对付。于是前苏美开始加强反弹道导弹的研制。     

基于单星观测的双损失函数弹道估计方法

针对没有标准弹道模板先验信息支持的情况下,单星观测弹道估计问题中观测信息不全,无法直接进行弹道估计,并且在使用残差大小作为优化标准,收敛不确定问题,提出了采用双损失函数的确定性弹道估计方法。利用基于观测量的损失函数和基于高度偏差的损失函数联合搜索确定弹道中两点高度,从而确定弹道平面方向,保证系统确定地收敛到最优解。通过数值仿真验证了算法的有效性。     

雷达目标的章动特性与章动频率估计

利用弹头的回波信号，雷达可以估计出弹头的章动频率.由于弹头的RCS随其姿态的变化是非单调的，所以利用弹头的RCS序列进行章动频率估计时，RCS的非单调性会导致虚假的频率分量，这种虚假频率的幅度通常会远大于章动频率的幅度.文中对雷达和自由段章动弹头的相对位置关系进行了建模，并详细分析了旋转对称弹头的极化散射特性；提取了一个与弹头RCS无关的特征量，该特征量仅仅与弹头的章动特性有关.在此基础上提出了一种基于弹头全极化散射特性的章动频率估计方法.仿真结果表明，提出的方法可以更加有效地估计弹头的章动频率.