空中目标静电场矢量定位方法研究

利用静电场探测空中目标是近几年发展起来的一种新的探测技术。在研究了探测空中目标产生的静电场的矢量探测理论的基础上，提出了一种引信上应用的能够探测空中目标方位和距离的矢量探测方法，并利用航模飞机进行了试验验证，得到了令人满意的结果。     

弹道修正弹药的姿态测量技术研究

在弹道修正弹药系统中,需要实时确定弹药的飞行姿态及方位信息.文中提出了一种基于磁探测技术和微机械陀螺技术的姿态测量方案,给出了利用地磁矢量和陀螺探测结果进行弹体姿态解算的数学模型.通过比较两种不同的数学处理方法分析得出,采用四元数法进行姿态解算,可以减少三角函数计算,提高运算速度和精度,且不会出现奇异现象.在Matlab环境下的仿真结果表明了该方法的可行性和有效性.     

CCD与磁-陀螺系统组合测量弹目相对方位的方法

弹目相对方位是弹丸修正所需的重要参数.提出了一种利用由磁-陀螺姿态测量系统和CCD组成的低成本测量系统测量弹目相对方位的方法,给出了利用地磁矢量、陀螺和CCD测量结果进行弹目相对方位解算的数学模型,进行了仿真试验.试验结果表明,该方法在一定条件下测量弹目相对方位能达到较高的精度,即弹目相对转角不超过5°.     

矢量水听器阵方位估计的最佳线性融合

为了改善矢量水听器方位估计的性能,研究了基于ESPRIT算法的矢量阵方位估计问题,分析了其基本原理,推导了该算法方位估计方差的理论公式,得出了矢量阵ESPRIT方法估计方差较大,且估计性能受实际目标方位影响严重。针对该方法的不足,提出了对独立估计出的目标方位进行最佳线性融合的处理方法,该融合算法的估计方差不大于任何一个独立估计的方差。仿真结果表明,最佳线性融合算法提高了矢量水听器阵的方位估计精度,降低了估计性能随目标方位变化波动的程度。     

自行高炮射击精度综合补偿技术研究

为提高自行高炮射击精度,提出了提高高炮射击精度的综合补偿方法。基于武器系统组成,分析了影响自行高炮射击精度的主要因素及影响方式。在此基础上,结合火控闭环控制技术,根据火控解算误差相关性,建立误差综合补偿模型,利用火控解算前一时刻的误差特性,对后一时刻火控解算进行误差实时综合补偿,以提高射击精度。理论计算和试验数据分析表明,在不改变现有武器装备状态的情况下,该方法能提高自行高炮射击精度,验证了该方法的有效性。     

飞行弹体滚转姿态探测方法研究

地磁场的强度和方向是地理位置的函数,可通过对地磁矢量的探测确定稳定飞行的飞行体在空中的滚转姿态。文中给出了利用地磁传感器探测结果解算飞行体滚转姿态的探测系统总体方案、滚转姿态解算的实施方法及数学模型,对该模型进行了仿真计算,对仿真结果进行了分析。     

姿态更新算法在某型滚转弹药捷联寻的制导化中的应用研究

针对某型滚转弹药,设计了基于微机电惯性组件的捷联制导系统.运用H∞平方根滤波器,估计出弹目相对运动等信息,形成最优比例制导指令.利用微机电速率陀螺构建数字平台,实现毫米波捷联导引头量测信息及制导指令的坐标变换.对四元数法和等效转动矢量法的滚转弹姿态解算精度进行比较,并通过打击机动目标的仿真试验验证了姿态解算精度对制导精度的影响.仿真结果表明应用等效转动矢量法的捷联制导系统精度更高,能够满足要求.     

单矢量水听器水中多目标方位估计

根据矢量水听器的接收指向特性,对单矢量水听器接收的声压和质点振速信息进行处理并组成多阶联立方程组,采用优化算法解方程组获取多目标方位和声源强度的最优值。试验结果表明:该方法能够从时域上对相互间隔大于30°的3个目标进行方位分辨。方位估计的精度受目标方位间距的影响,当目标方位间距大于30°时,方位估计的绝对误差均值小于5°。     

强约束条件下外弹道实时解算算法通用性研究与验证

对基于弹道微分方程的强约束条件下外弹道实时解算算法进行了简要介绍,对其通用性进行了理论分析,并且基于此算法构建的解算模型,对2种穿甲弹进行了在只有射击试验数据的强约束条件下的外弹道解算测试,验证了该算法在具有通用性、强约束性的同时,其解算精度和实时性均可满足当前战车火控系统要求.     

旋转矢量在高动态全姿态飞行器运动方程中的应用

基于旋转矢量是表示角位置变化所对应的等效旋转而不是角位置本身这一基本思想,同时借鉴旋转矢量在捷联惯性导航算法中的应用,建立了将旋转矢量应用于高动态全姿态飞行器运动方程的数学框架。既克服了欧拉角法不适于全姿态解算的缺点,同时,相比于四元数法又提高了高动态角运动情况下姿态解算的效率。对旋转矢量法、四元数法和欧拉角法在数值解算中的不可交换误差进行了分析。据此,针对单通道具有高动态特性的轴对称飞行器,建立了基于准弹体系的旋转矢量法,提高了解算效率。基于某型滚转导弹运动方程的数字仿真表明了旋转矢量法在姿态解算中的有效性和广泛性。基于旋转矢量是表示角位置变化所对应的等效旋转而不是角位置本身这一基本思想,同时借鉴旋转矢量在捷联惯性导航算法中的应用,建立了将旋转矢量应用于高动态全姿态飞行器运动方程的数学框架。既克服了欧拉角法不适于全姿态解算的缺点,同时,相比于四元数法又提高了高动态角运动情况下姿态解算的效率。对旋转矢量法、四元数法和欧拉角法在数值解算中的不可交换误差进行了分析。据此,针对单通道具有高动态特性的轴对称飞行器,建立了基于准弹体系的旋转矢量法,提高了解算效率。基于某型滚转导弹运动方程的数字仿真表明了旋转矢量法在姿态解算中的有效性和广泛性。     

捷联激光探测器组合GPS测量弹丸滚转角方法

针对激光半主动末段修正弹滚转角解算的问题,提出利用捷联激光探测器与弹载GPS组件的测量信息求解弹丸滚转角的方法。以理论计算得到的非滚转成像面上的目标成像点作为空中姿态对准的基准,结合激光探测器成像面上目标实际成像点,推导得到弹丸滚转角计算公式。利用蒙特卡洛模拟法仿真计算,分析弹丸在不同发射角下弹丸位置误差、速度误差和激光探测器测量误差对弹丸滚转角解算精度的影响。仿真结果表明：该方法对滚转角解算误差最大不超过4°;3种误差中,激光探测器测量误差对滚转角解算精度的影响最大。该方法满足精度和实时性要求,适用于低速滚转的激光半主动末段修正弹。     

单压差型矢量水听器方位估计的优化研究

针对压差型矢量水听器的直径波长比大于0.2时,利用它进行方位估计性能恶化的问题,提出一种修正的单个压差型矢量水听器多重信号分类（MUSIC）算法。修正方法通过修正压差型矢量水听器的阵列流型,提高了单个压差型矢量水听器MUSIC算法方位估计的估计精度,且在直径波长比大于0.2时依然保持较好的估计精度和稳健性。仿真结果表明,单个矢量水听器MUSIC算法相对于声强法在低信噪比时具有更好的方位估计性能,修正的压差型矢量水听器MUSIC算法在直径波长比大于0.2时依然具有良好的估计性能。湖上试验的数据处理结果进一步验证了单个压差型矢量水听器的修正MUSIC方位估计方法在实际系统中是有效的,且其估计性能优于原MUSIC方法。针对压差型矢量水听器的直径波长比大于0.2时,利用它进行方位估计性能恶化的问题,提出一种修正的单个压差型矢量水听器多重信号分类（MUSIC）算法。修正方法通过修正压差型矢量水听器的阵列流型,提高了单个压差型矢量水听器MUSIC算法方位估计的估计精度,且在直径波长比大于0.2时依然保持较好的估计精度和稳健性。仿真结果表明,单个矢量水听器MUSIC算法相对于声强法在低信噪比时具有更好的方位估计性能,修正的压差型矢量水听器MUSIC算法在直径波长比大于0.2时依然具有良好的估计性能。湖上试验的数据处理结果进一步验证了单个压差型矢量水听器的修正MUSIC方位估计方法在实际系统中是有效的,且其估计性能优于原MUSIC方法。     

基于线谱瞬时频率估计的被动声纳目标运动分析

针对被动声纳探测目标,提出了一种基于线谱瞬时频率估计的目标定位跟踪算法。该算法通过利用声纳探测目标的跟踪波束信息,建立高精度瞬时频率跟踪提取与多特征联合的目标定位跟踪模型,完成对目标高精度多普勒频移信息的实时提取。基于多特征观测方程,实现了对目标的定位与跟踪。仿真实验和海上试验结果表明：该算法可在观测平台不机动情况下,完成对目标的快速定位与跟踪;在相同平台机动条件下,相比传统纯方位算法,该算法的要素解算性能更加稳定,解算收敛时间缩短约4 min,进一步增强了工程适用性。     

基于重力矢量测量的惯性平台摇摆动态精度测试方法研究

为了准确高效地评估高精度惯性平台的摇摆动态精度,提出了一种基于重力矢量测量的惯性平台摇摆动态精度测试方法。惯性平台台体在摇摆过程中稳定在惯性空间,通过安装在平台台体上的3个正交方向的石英加速度计测量重力矢量,重力矢量在台体上的投影角直接反映平台台体的姿态变化,根据测量方法误差及石英加速度计输出特性进行姿态解算,并通过计算惯性平台动静漂移率之差得到惯性平台的摇摆动态精度。惯性平台的摇摆试验结果表明,基于重力矢量测量的惯性平台摇摆动态精度测试方法稳定性好、可信度高,并在误差控制方面明显优于传统的摇摆测试方法。     

地磁陀螺组合弹药姿态探测技术研究

在对飞行弹体控制时，需要实时获取弹体的姿态角。文中提出了一种采用地磁传感器和硅微陀螺构建低成本姿态探测系统的方案，给出了利用地磁矢量和陀螺探测结果进行弹体姿态解算的数学模型。仿真结果显示．该方案在一定条件下可以达到较高的精度。     

一种多项式移动平滑算法在纯方位法数据预处理中的应用

针对传统纯方位法存在收敛时间长、收敛精度差的问题，提出了引入数据预处理技术。采用多项式移动平滑算法对含有噪声的方位数据进行预处理，使用经典的方位平差法进行解算，经过仿真实验分析，收敛速度和收敛精度都有较大提高。     

跨音速弹药射表修正量对简易法精度检验影响分析

为解决弹药速度在跨音速时用射表检验火控简易法解算精度出现误差较大的问题,对其进行分析并提出 改进措施。从实例和理论 2 个方面分析问题存在的原因,并给出了单因素弹道条件变化时用射表检验火控简易法解 算精度的有效方法。结果表明,该方法能更准确地评价火控解算精度。     

改进的线导鱼雷方位和前置点导引方法

受导引原理和目标参数解算精度的限制，典型的方位导引方法和前置点导引方法的导引效果存在一定的局限性。本文在方位导引方法中引入了目标运动要素参与遥控参数计算，提高了方位导引的精度，对前置点导引方法中所采用的目标距离进行了修正和自适应调整，减小了距离误差对导引结果的影响。仿真实验表明，上述方法能有效提高2种线导导引方法的导引精度。     

水中动态爆点纯方位定位有效测量距离分析

为解决传统水中动态爆点双曲线定位技术的成本大、测点精度低等问题,提出了利用纯方位测量技术实现水下动态爆点的实时定位方法;介绍了基于矢量水听器技术的纯方位定位原理,根据矢量水听器的特点分析了接收信号信噪比与传播距离的关系和爆炸声在不同传播距离上的声传播损失、接收点的信号声压级,对有效测量距离进行了估算。     

机载影像测量消抖技术研究

针对飞行试验机载环境下摄像机或镜头的抖动影响影像测量精度的问题,提出了一种机载影像测量消抖算法.通过在同一帧画面内将运动目标和固定不动的参考系加以区分,利用参考系内3个以上不动特征点采用空间后方交会算法逐帧解算摄像机的外方位元素,修正摄像机拍摄时刻的位置和姿态,消除或减小摄像机抖动对测量精度的影响.试验结果表明,该方法可使影像测量精度提升至毫米级,满足飞行试验数据精度要求.