无人机动平台组合导航系统

以无人机动平台的组合导航系统为对象,根据无人机动平台导航的高精度的使用要求,运用导航定位系统整体设计思想,对组合导航系统进行原理分析,组建了机动平台组合导航系统的系统模型,并基于联邦卡尔曼滤波的信息融合技术,最终实现了无人机动平台组合导航系统的高精度数据融合导航。实验证明,该导航系统性能良好,能够满足无人机动平台的导航需要。     

舰艇平台机动航线与导弹攻击航路一体化设计方法

针对舰艇平台行动规划与火力机动规划结果冲突,导致回退重算、兵力火力行动规划效率低的问题,提出舰艇平台机动航线与导弹攻击航路一体化设计方法。根据双方平台运动参数及导弹末端攻击角或攻击方向,基于平台最短时间机动战术,进行舰艇与目标的虚拟遭遇点预测及导弹飞行航路动态规划。迭代计算舰艇平台的机动航向、机动时间及航程等机动参数,并推荐计算本平台的导弹发射点。分别给出了导弹直航方式和航路规划方式下舰艇平台最短时间接敌机动的实现步骤。结果表明,该方法可实现舰艇平台抵达推荐的发射点后,即可立即按规划的导弹飞行航路发射导弹,充分使用导弹的射程,在尽可能远的距离发射,达到“先敌发射、先敌命中”效果。     

美国国防高级研究计划局拟于2016财年启动机动步兵计划

<正>美国国防高级研究计划局拟于2016财年启动"机动步兵"(Mobile Infantry,MI)计划,以实现上车/下车士兵与半自主平台的混编。该计划是目前正在研制的小型越野机动平台的变体,目前研制的小型越野机动平台包括现今特种部队作战人员使用的单人车、双人车或四人车等高机动平台。"机动步兵"的半自主平台可由CH-47"支奴干"直升机、CH-53"海上种马"运输直升机以及V-22"鱼鹰"倾转旋翼机实现在美国本土的运输,因此,其可适应现有或待研发的平台。     

高机动平台电缓速匹配技术综述

高机动平台的发展表明,高速行驶等机动性能提升导致持续制动功率不断增加、采用单一机械制动其摩擦部件温升过高,亟需加强制动系统缓速匹配的研究。通过分析高机动平台典型制动工况,明确了缓速匹配的设计输入;对多类型缓速技术的发展现状和特性进行分析,提出一种适合高机动制动匹配的新型电缓方案,分析研究了新型电缓的主要关键技术;以40 t级高机动平台为背景进行新型缓速性能研究,为高机动平台缓速制动研发提供一种新的技术途径。     

只测视线角速度的大机动目标状态估计器设计

在直角坐标系中采用适于大机动目标的"当前"统计模型对目标机动建模。针对目标状态模型是线性的,测量模型是非线性的情况,使用两步滤波器。对目标加速度方差和测量噪声方差进行在线估计,实现了自适应滤波。所设计的估计器与EKF估计器进行仿真比较,结果前者误差能较快收敛并且精度较高。因此所设计的估计器适于红外成像导弹拦截大机动目标。     

基于自适应卡尔曼滤波的环境函数模型修正

为更好地评价制导工具误差,提出一种对环境函数模型修正的方法。利用机动目标跟踪理论和环境函数模型,分别建立了状态方程和观测方程,并利用机动频率自适应算法和偏差协方差自适应算法进行卡尔曼滤波,得到更精确的平台坐标系视加速度。以某型导弹为例,分别用传统环境函数模型和改进后环境函数模型对一段时间内平台坐标系各轴进行了仿真,结果表明该模型有更好的计算结果。     

间瞄寻的导弹末段最优制导建模与仿真

为了研究机动目标对制导精度的影响,将目标机动统计特性描述为目标加速度的微分是有色噪声序列并建立了相应的系统状态模型,比统计独立的白噪声序列具有更大的目标机动模式覆盖范围。采用Kalman滤波算法对系统状态模型进行求解,从而实现最优制导回路的闭合。仿真结果表明,与传统的导引律相比,该方案在不改变导弹硬件的前提下,提高了导...     

三角函数描述的目标机动模型及目标运动信息估计方法

本文针对目标跟踪的两个基本方面,机动模型和滤波估计算法进行研究。首先通过假设目标机动加速度具有同频率三角函数和的形式,建立了一种带有加速度变化率的目标机动模型,并推导了目标加速度与速度方向垂直情况下的机动模型具体表达式。考虑到机动模型的非线性特性,基于稀疏网格积分理论构建了一种基于稀疏网格的滤波方法,并结合三角函数机动模型实现了对目标运动信息估计,仿真结果验证了该方法的有效性。     

目标机动估计的H∞滤波技术研究

文中研究了H∞滤波在目标机动估计中的应用.目标机动模型采用一阶高斯-马尔科夫模型和常加速度目标机动模型.研究结果表明,如果目标机动模型选择合理,H∞滤波对目标机动性适应性强,估计精度高,能够满足现代先进制导系统的精度要求.     

基于H∞滤波的不同目标机动模型的跟踪特性研究

文中研究了五种常见的目标机动模型下H∞滤波用于机动目标跟踪的性能.在目标位置信息可测条件下针对机动目标进行了H∞跟踪滤波仿真计算,以速度估计均方差为指标,分析了不同目标机动模型的H∞跟踪滤波精度.结果表明,基于维纳模型的H∞滤波进行机动目标跟踪精度最高,采用常加速度模型或二阶马尔可夫模型也是一种合适的选择.     

基于目标机动预估的空空导弹可发射区建模及仿真分析

为适应空战中目标逃逸机动的剧烈态势变化,提出了基于目标机动预估的空空导弹可发射区问题,并进行了概念定义; 设计了机动预估模型,根据导弹与目标的相对方位信息,从战术层面对目标逃逸机动方式进行一步预估; 基于多种实际约束,建立了导弹、目标和相对运动模型; 针对黄金分割法在对可发射区解算时存在搜索范围不完备的问题,提出了初始搜索空间自适应动态修正的改进办法; 利用改进的黄金分割搜索策略,实现对可发射区边界值的快速精确搜索。仿真结果表明,基于目标机动预估的可发射区简化了不可逃逸问题的搜索时间,扩大了导弹的攻击范围,有利于导弹战术使用性能的充分发挥。     

大气辅助惯导空中对准研究

INS/GPS在进行空中对准时通常需要机体作机动以此来增强姿态误差角的可观性,由于GPS信号在机动条件下误差较大且与惯导信息的同步性不好,对准效果很差。针对以上问题,文中提出了利用大气数据系统输出的真空速辅助惯性基准系统进行三组合空中对准的方法,与传统的对准方法相比,飞机无需机动飞行,只需要匀速直线运动便可以完成空中对准,大大提高对准精度并且缩短对准时间。通过仿真,验证了以上方法的有效性。     

复杂战场环境下的隐身航路规划主动规避技术

提出综合采用隐身、非常规机动、航路规划方法,完成对以雷达为主要探测环节的各类威胁的主动规避,以此实现复杂战场环境下的战区突防。首先分析了隐身条件下采用直接力控制的非常规机动对所受威胁的影响,再采用变步长的A*方法规划出一条可飞的航路,然后反过来推算出该航路上各点处的非常规机动幅度,从而给出战区突防主动规避的整体方案。最后通过数值仿真证明了文中方法的有效性。     

地地导弹车辆编队机动生存能力评价模型

分析了影响地地导弹车辆编队生存能力的指标体系,阐述了地地导弹车辆编队生存能力评价总体模型,对侦察卫星发现机动编队的概率、识别机动编队的概率,飞机和空地雷达发现机动编队的概率进行了算法研究,实现了从理论角度研究导弹车辆编队机动生存能力的目的。     

一种快速直升机载导弹传递对准机动方式

为了建立一种适合直升机载导弹传递对准方案,考虑了数据传输延迟的影响,详细推导了"速度+姿态"匹配方案中卡尔曼滤波器方程,针对直升机载武器的特点及作战方式,设计了适合直升机的机动方式。仿真结果表明,失准角很短时间就可以估计出来。相比传统方案,该机动方式简单,易于实现,是直升机载导弹传递对准中一种较好的方案。     

攻击地面机动目标的一种击顶制导策略

针对三维空间导弹和地面机动目标相对运动的非线性模型，将目标运动速度和机动加速度视为有界扰动，设计了一种击顶制导律策略。制导策略分为2部分：第1部分基于弹目视线倾角角速度和偏角角速度反馈，利用非线性系统输入输出线性化方法设计了接近制导律，保证导弹朝向目标运动；第2部分基于弹目视线倾角反馈，利用非线性系统输入输出线性化方法设计了击顶制导律。该制导律在保证弹目视线角速度趋零的同时还可保证视线倾角趋于- 90°，从而实现对目标的垂直打击即击顶。从理论上分析了制导系统的稳定性和精度。数值仿真结果证实该制导律有效。     

高度机动目标Jerk模型及改进算法

针对Jerk模型常规算法跟踪Jerk机动时存在稳态确定性误差的固有缺陷,提出了Jerk模型改进算法。改进算法融合了Jerk模型及当前Jerk模型。Jerk模型描述弱Jerk机动,采用位置估计偏差和加速度变化率方差之间的关系调整系统噪声方差;当前Jerk模型描述强Jerk机动,采用修正瑞利分布描述加速度变化率方差统计特性。在滤波算法方面,引入模糊分布函数和强跟踪滤波器,改善了对弱Jerk机动的跟踪精度,并提高了对强Jerk机动的跟踪能力。理论分析和仿真结果表明,改进算法克服了Jerk模型常规算法的缺陷,能自适应地逼近不同强度的Jerk机动并进行准确跟踪。该算法在不同强度信号噪声比和不同量测噪声下,误差变化相对稳定,具有较好的跟踪精度。     

预置舵角下超空泡航行体运动过程弹道特性研究

为研究超空泡航行体在水平面机动转弯过程中的弹道特性,采用航行体头部设置预置舵角方法实现,开展了0°、3°和6°预置舵角下航行体自由运动的试验研究。试验在水池中进行,采用高速摄影观察不同预置舵角下的空泡演化过程,采用内测装置测量航行体运动参数,获得了不同预置舵角下超空泡航行体水平运动过程中的弹道特性。试验结果表明：当预置舵角为0°时,航行体侧向力由于非定常因素扰动小幅波动,但均值基本为0;当存在预置舵角时,随着预置舵角的增大,轴向力和侧向力不断增加;预置舵角可以控制超空泡航行体的弹道水平机动转弯,且预置舵角越大、弹道越容易转弯,但舵角过大会导致航行体弹道失稳。     

基于统计学原理的无人作战飞机鲁棒机动决策

为解决无人作战飞机（UCAV）鲁棒自主空战决策问题,提出基于统计学原理的鲁棒机动决策方法。为使空战态势变化具有一定的钝感性,建立UCAV数学模型,改进典型的机动动作库,设计空战态势参数的鲁棒隶属度函数。在鲁棒机动决策中引入统计学方法,针对UCAV对抗非机动目标和机动目标两种典型空战案例进行了数字仿真。仿真结果表明,基于统计学原理的鲁棒机动决策方法在引导UCAV向态势优势区域攻击占位方面具有一定的鲁棒性和寻优性。     

基于遗传算法的近距格斗空空导弹初始弹道规划

针对空空导弹在采用推力矢量控制后，提高了自身的机动能力，也带来了发动机能量损耗的问题，通过对空空导弹初始弹道的有效设计，达到机动性和能量消耗率的最佳配合．通过研究基于遗传算法的初始弹道优化问题，建立了弹道优化遗传算法的数学模型，完成了算法设计和数字仿真，给出了计算结果，并从算法的适应性、敏感性和算法效率等方面进行了讨论．