一种弹道目标的轨迹预测方法

介绍了高炮火控系统解相遇问题的基本原理，比较分析几种运动规律假定的现实意义。针对火箭弹、榴弹、迫击炮弹的运动特点与各种运动假定不符的情况，提出了一种新的弹道目标轨迹预测方法，即在线识别来袭弹的外弹道参数，解算弹道方程来预测其轨迹。     

基于增强上下文信息长短期记忆网络的弹道轨迹预测

根据己方观测数据进行弹道轨迹预测是现代陆军实施精准打击的重要一环。针对现有弹道轨迹预测方法存在精度不足且实时性不强的问题，提出一种新的增强上下文信息长短期记忆(CE-LSTM)网络轨迹预测模型，进行弹道轨迹的长期精准预测。在LSTM网络可逼近任意非线性函数且具备长期记忆能力的基础上，构建隐藏层输出混合单元提取短时上下文信息，进一步逼近弹体运动状态；通过建立不同条件下的弹道轨迹的数据集，训练得到具备最优超参数的CE-LSTM网络。实验结果表明，与弹道微分方程组的数值积分解法以及高斯混合模型相比，CE-LSTM网络在预测的精度上优于其他2种方法，预测速度提高了3～10倍，且具备较强的泛化能力。     

基于BP神经网络的内弹道主要诸元预测

为更准确掌握装填条件对内弹道主要诸元影响规律，提高弹道检验的快速性与准确性，引入了BP神经网络模型．以内弹道方程组解析算法部分结果作为神经网络的学习子样本集，对网络进行了训练．实例运用证明了该方法的可行性和优越性，提高了内弹道主要诸元预测的精确度．     

基于线性弹道模型的末段修正弹落点预测

针对末段修正弹在弹道末段快速预测落点的问题,提出一种将六自由度刚体外弹道模型线性化的方法,得到线性弹道方程组并求其解析解,结合剩余飞行弧长估算公式,推导出弹道落点快速预测解析公式。以六自由度弹道为基准,通过仿真分析了不同射角不同预测点下线性弹道模型预测法的预测精度和解算时间,结果表明该方法对偏流方向的落点预测误差小于8 m,解算速度相比三自由度数值积分落点预测法提高了一个数量级。该方法为弹载计算机进行实时快速弹道解算提供理论依据,对末段修正弹的工程应用具有参考价值。     

基于支持向量机的雷达弹道外推方法研究

支持向量机是一种求解回归预测问题的优秀决策方法，具有坚实的理论基础和优秀的预测性能．为解决目前雷达弹道外推中存在的外推准确率不高和不能有效地进行弹道识别等问题，用基于支持向量机的方法对雷达探测弹道进行了外推研究，并通过仿真弹道模拟雷达采样进行了仿真实验，仿真实验结果表明：基于支持向量机的雷达弹道外推方法实用可行，可以获得较高的外推精度，并且能够有效地进行弹道识别．     

平流层气象探测火箭载荷释放时间预测方法

为精确预测平流层气象探测火箭在卫星导航接收系统工作异常情况下的探测载荷释放时间,在高空稀薄空气条件下,分析弹道顶点高度、速度及下降时间与火箭下降段动压之间的关联,建立了利用火箭上升段海拔高度、速度及弹道倾角预测弹道顶点参数的模型,对弹道顶点速度及高度进行预测。经计算得到了火箭自弹道顶点下降至满足减速系统开伞动压的延时时间表,以及弹道顶点速度及海拔高度预测数值表,将预测数值表按弹道倾角维进行拟合,可以有效压缩表格数据容量。利用数值表插值计算实现了载荷释放时间的准确预测,具备工程应用条件。     

基于神经网络的弹道修正弹落点预测方法

为了分析神经网络运用于弹道预测的可行性,构建了实用的弹道预测工具,建立了基于神经网络理论的弹道预测模型。利用二自由度质点弹道模型,选取BP网络和Elman网络进行神经网络弹道预测仿真。基于误差反向传播理论,比较了带动量项算法与自适应学习率算法这2种网络权值训练速度。对2种网络不同隐层节点数的学习误差和预测误差进行了对比分析。数值仿真计算结果表明,神经网络具有较高的预测精度,36.7 km射程仅有不足100m的射程误差,12.3 km射高仅有不足70 m的高度误差,预测结果满足要求,利用神经网络进行弹道预测是合理可行的。     

基于摄动理论的弹道修正榴弹落点偏差预测

榴弹二维弹道修正引信要求选用精度高、计算量小的落点预测算法,弹道积分外推和多项式拟合均不满足该要求。针对该问题,提出了基于摄动理论的落点偏差预测算法,通过射前装定基准弹道和偏导数实现榴弹落点偏差的准确预测。基于摄动落点偏差预测的数学原理,采用数值解法研究了计算步长、偏导数阶数、基准弹道和偏导数行数的选取原则,并用二阶渐消记忆滤波的方法减小了GPS测试误差对预测精度的影响,采用仿真的手段对预测精度和在弹道修正榴弹上使用的有效性进行了分析。仿真结果表明,摄动落点偏差预测在基准弹道的邻域内有较高的预测精度。     

遥控指令弹道修正弹外弹道最优预测模型

根据遥控指令弹道修正弹的外弹道数据特点，在广义Kalman数据估计的基础上，提出了一种基于弹道扰动噪声估计的弹道修正弹外弹道最优预测模型。该方法摆脱了对于弹道状态方程中发射前扰动噪声数据的依赖，避免了由于扰动噪声非实时性估计而产生的计算误差。文中把弹道扰动噪声分为常值噪声和均值为零的高斯白噪声，并对噪声估计的准确性进行了详细的定量分析。根据对遥控指令弹的观测段弹道扰动噪声估计的结果，改进了观测段的弹道估计算法，降低了计算量，提高了非观测段弹道预测的精度。仿真计算结果验证了文中模型的正确性。     

摄动落点预测法的快速建模与基于精度最优的分段预测控制法

快速的高精度落点预测是实现高旋弹丸弹道预测修正或制导的关键,基于基准弹道的摄动（PP）预测法能够较好地平衡计算精度与效率。为解决PP预测法难以快速适应环境与目标的问题,结合摄动理论与分步逼近法实现初始发射条件及基准弹道的快速确定,并根据理论简化推导出摄动模型参数计算方法。通过弹道仿真与无控试验验证其可行性,结果表明:该方法可快速完成发射参量计算与摄动预测建模;与修正质点弹道（MPT）预测法相比,弹道前段PP预测法预测精度较优,弹道后段略差。综合PP预测法与MPT预测法计算速度与精度特点,提出结合PP与MPT的分段预测法,经蒙特卡洛仿真,分段预测法的修正效果相较于单一的PP或MPT预测法更优。     

弹道导弹被动段拦截次数及影响因素分析

对弹道导弹被动段拦截次数进行数学描述,通过椭圆弹道理论建立了两种典型TBM的被动段弹道,给出了根据当前时刻弹道导弹位置计算被动段可拦截次数的算法,通过两个典型的算例,得到了典型拦截目标被动段的拦截次数,对其影响因素进行了分析,结果表明,目标拦截次数与拦截系统的战技指标有很大关系,要使得混合部署时获得最多拦截次数,需要对高层、低层反导系统合理部署。     

战术弹道导弹再入段弹道仿真设计

在拦截TBM作战仿真系统中,需要模拟TBM再入段的弹道.文中在简化的大气模型下建立TBM的再入段方程,并采用龙格-库塔法来求解,通过仿真,可以看出模型符合仿真需要.     

空地联合反TBM预警的任务分配优化

为有效利用预警资源,对空地联合反TBM预警的任务分配问题展开深入研究,提出任务分配的准则,建立任务分配的决策模型,并结合空地联合反TBM预警任务的实际,给出基于任务分解和粒子群算法的求解算法。仿真结果表明,该优化方法符合反TBM预警的实际,能较好地解决空地联合反TBM预警的任务分配问题。     

战术弹道导弹拦截的仿真研究

根据来袭导弹再入段的运动学方程,建立了适应于侧面拦截的导引法,即将传统的平面拦截拓展到三维立体拦截,从理论上对该导引法对弹道过载的影响进行了分析和讨论.给出仿真实例进行计算说明,并与推广后的K比例导引法进行比较,结果表明该导引法能更好地抑制随机误差带来的法向过载.     

反TBM及巡航导弹目标引战配合技术

在分析战术弹道导弹（TBM）目标及巡航导弹目标的易损性和杀伤准则基础上,建立了防空导弹迎击战术弹道导弹目标及巡航导弹目标时,在迎头平行交会条件下的引战配合模型,给出了引战配合延时时间方程,同时还分析了防空反导导弹引战配合设计中的关键技术,最后提出了加强TBM及巡航导弹目标特性、特别是易损性研究的建议.     

战术弹道导弹飞行环境中GPS卫星可用性探讨

系统地分析了在战术弹导弹飞行环境下，如何选择可用来参与弹道导弹组合制导的ＧＰＳ卫星的准则，探讨了提高弹载接收机的抗干扰能力的方法，针对战术弹道导弹标准飞行弹道，利用实测降临星历进行了仿真，给出了仿真结果。     

大气层内拦截战术弹道导弹末端控制研究

未来战争是高技术战争,随着战术弹道导弹(TBM)及其技术的发展,TBM已成为现代战争中的核心武器,与此同时TBM的使用也给防空系统构成了严重的威胁,所以有效地拦截TBM已成为现代防空作战的重要任务之一。TBM具有高速大机动的特点,因此拦截弹在末制导段的精确制导及复合控制是保证拦截弹最终完成摧毁效果的关键。本文总结了拦截弹末制导的情况,以国外9M96E导弹为原型建立了拦截弹数学模型,设计了直接力/气动力复合控制系统,最后对拦截弹末制导段进行了仿真,结果表明所设计的制导控制系统具有很强的自适应性和鲁棒性,制导精度满足要求。     

破片动态飞散速度的计算

导弹攻击TBM等目标时,在中低空遭遇、大脱靶量、高相对速度情况下,战斗部爆炸后破片动态飞散弹道出现弯曲甚至存在多值问题,以往不考虑这一情况的有关破片动态飞散速度的计算模型已不适用.为此,建立了考虑破片弹道弯曲及多值问题,且适用于任意遭遇情况的导弹战斗部破片动态飞散速度计算模型.模型采用了计算机数值搜索求解方法,解决了复杂弹目交会情况下无法获得飞散速度的解析表达式的问题.利用两个算例,对建立的模型进行了验证,仿真计算结果与实际一致,表明模型是合理、正确的.     

反弹道导弹引战配合的鲁棒预测研究

以防空导弹引战配合为出发点，建立了引信最佳起爆距离模型和最佳起爆延迟时间模型．分析了影响引战配合效能的关键性因素．针对弹目遭遇阶段TBM的飞行特性，建立了战术弹道导弹在这一阶段的运动模型．应用了鲁棒预测算法日。理论对TBM运动信息进行在线滤波和预测，进而对引信最佳起爆距离和最佳起爆延迟时间进行预测估计．Matlab数字仿真试验显示，该算法可以有效跟踪TBM目标的运动信息，提高复杂电磁环境下防空导弹的引战配合效能．     

高超声速临近空间飞行器跳跃飞行轨迹优化

以高超声速临近空间飞行器的连续跳跃飞行为研究对象,建立了其纵平面运动模型和弹道优化模型,在考虑攻角值、攻角变化率、法向过载、动压、热流及落地条件等约束下,利用遗传算法对一个飞行周期的跳跃飞行轨迹进行优化,并给出了燃料消耗率最小的飞行轨迹.最后与常值稳态巡航飞行进行比较分析.结果表明,连续跳跃飞行可以大量减少燃料消耗.