基于TMS320F28335的ADC模块电压基准校正

应用于弹道修正技术的数字信号处理器普遍存在自身模/数转换精度不高的问题,严重影响到弹道修正效率和火炮射击精度.通过分析产生增益和偏移误差的原因,提出了利用精准电压源进行校正和补偿的计算方法,能够有效提高数据采集精度,降低系统误差.利用CCS3.3程序调试平台采集已知电压信号并对比分析校正量和无校正量,证明该方法能够有效修正系统均值误差、降低系统噪声,该方法可为提高弹道修正系统数据采集精度提供参考.     

基于自适应滤波算法的磁强计/陀螺组合误差修正

针对弹箭姿态测量中低精度陀螺姿态解算误差因漂移迅速增大的问题,文中采用三轴磁强计和陀螺组合测姿方案,对姿态角的输出进行修正。通过建立基于陀螺姿态解算误差角的状态方程和磁强计输出的误差观测方程,采用自适应卡尔曼滤波方法以抑制滤波发散并对姿态误差角进行估计。仿真结果表明:该方法能有效利用磁强计的输出抑制了陀螺漂移带来的误差,提高解算精度,满足长时间姿态测量的要求。     

基于误差合成的射程修正系统精度评估

针对修正系统误差源对精度影响权重的问题,提出基于误差合成的一维弹道修正系统精度评估方法。该方法通过计算修正系统误差源的敏感因子,再结合各误差源散布,计算各误差源对系统精度的影响权值。仿真表明,影响修正系统精度的主要因素为卫星定位速度测量误差、阻力器气动误差及弹道纵风误差;计算了在最大射程时修正系统的纵向综合概率误差。     

弹道解算用数值天气预报风修正系数辨识

为了快速准确获取弹道解算用数值天气预报中风的预报误差,实现对弹道解算用数值天气预报中风预报误差的数值修正,提升火炮气象保障精度,以原始预报气象数据为基础气象条件,以质点弹道模型为系统模型,以风修正系数描述风的预报误差,基于无迹卡尔曼滤波算法,对实测弹道数据进行处理,提取风的预报误差。以一段实测弹道数据和WRF模式原始预报气象数据为例,对该方法的辨识效果进行检验。结果表明:与实测的风修正系数相比,辨识所得纵风修正系数和横风修正系数的相对误差分别为7.20%和3.97%; 原始预报气象数据中的纵风和横风经修正后,其误差分别减小85.19%和79.27%。     

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。     

精度评定的分解综合及精度折合

针对试验精度指标进行了系统分解和综合,建立了充分利用历次试验数据的误差因素分系统的命中精度评估和精度折合模型.针对制导工具系统误差造成的弹道差和落点偏差折合提出了一种新方法.基于奇异值分解和矩阵转换,研究了工具误差折合的可行性条件,在此条件下,不需解算系数就可得到不同射程下的制导工具系统误差的折合值.结合试验数据的系统分解建立一体化融合模型,得到精度评定结果.     

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。     

无陀螺惯性测量系统角速度估计算法

针对无陀螺惯性测量系统中角速度解算的难题,文中在分析目前常用角速度解算方案优缺点的基础上,根据Kalman状态估计理论,建立了新的不局限于某种加速度计配置方式的系统状态方程和观测方程模型,推导出了带控制项和系统干扰噪声的限定记忆Kalman状态估计公式,通过一种九加速度计配置方式,对该估计算法进行了仿真验证,仿真结果表明该算法能有效地提高角速度解算的精度,避免了其他角速度解算方案误差发散和小角度符号判断难题.     

弹道导弹惯导系统误差系数自由段补偿

惯性系统误差系数修正是提高弹道导弹制导精度的有效方法.通过分析惯导误差系数修正方法,提出惯性制导系统的自由段实时补偿技术,通过公式推导,建立了误差系数补偿的理论模型.运用弹道仿真计算,分析误差造成的落点偏差,验证了修正模型对导弹落点偏差的补偿作用,证明该补偿方法不需要硬件改动,仅对弹上制导软件进行小量改动就能够显著提高导弹命中精度.     

非线性融合模型的弹道估计精度评定

针对处理测量数据的非线性融合模型所估计出的弹道参数,在分离出模型误差的基础上，考虑了模型误差和随机误差对弹道估计精度的影响，并利用Monte Car-lo的方法评估经融合处理所得弹道的估计精度。     

基于样条函数表征目标运动轨迹事后数据融合方法研究

针对靶场小型、机动目标多体制跟踪定位模式,提出一种基于样条函数描述目标运动轨迹并进而转换,实现以其为基函数对测控设备测元进行表征的数据融合方法。在最小二乘准则下,采用非线性最优化方法对样条函数最优节点分布进行搜索,使自由节点分布适应目标运动特性,极大减小截断误差,联合误差方程待估参数被极大压缩,计算效率提高。通过工程应用分析,该方法不仅目标轨迹参数计算精度高,而且能够准确自校准各测元系统误差。     

量化误差分析与信号重建

针对航空航天和通信领域广泛存在的量化误差,以遥测信号为研究对象,提出了量化误差抑制的节省参数建模和时频分离方法,实现高精度的信号重建.首先分析等距节点样条模型和自由节点样条模型对带量化噪声信号重建的影响;其次研究量化噪声与信号的近似正交性,并建立节省参数模型,由数字信号恢复原始模拟信号.计算结果表明,观测数据通过节省参数建模和时频分离技术处理以后,信号估计的精度得到了有效地提高.     

两种卡尔曼滤波模型在修正弹弹道数据处理中的应用比较

为了准确实时估算修正弹的无控弹道,实现简易弹道修正,进一步提高弹箭的密集度,分别应用"当前"动态运动线性模型卡尔曼滤波和非线性质点弹道模型的扩展卡尔曼滤波,对GPS测量的修正弹飞行弹道空间位置参数进行滤波算法的实现与比较.算例仿真结果表明,采用质点弹道模型的滤波估计精度和收敛速度优于"当前"动态运动模型,但对系统模型参数的精度要求较高,对模型参数和过程参数变化的适应性不如"当前"动态运动模型.     

基于迭代凸优化的导弹探测时间估算方法

为准确估算远程预警雷达对弹道导弹探测的时间窗口,需要联立导弹轨迹与雷达探测范围的数学模型,求解非线性二次方程组。提出了一种非线性二次方程组的求解方法,首先将核问题转化为二次等式的优化问题,引入误差范数约束非凸优化问题,将二次等式进行一阶和二阶泰勒展开,将原问题在局部近似为一个最优化问题并利用迭代凸优化求解,得到雷达探测范围与导弹弹道的交汇点坐标的解析解,实现对雷达探测时间窗口的准确估算。通过场景模拟与求解分析证明了该方法的正确性,并表明该方法具有精度高、通用性强的特点。     

基于飞行器测量数据误差分离的融合算法

讨论利用飞行器的内外弹道测量数据分离控制系统误差和外弹道跟踪系统误差问题。在惯性坐标系的速度域上，通过内弹道测量数据和控制系统误差系数表示内弹道及联系内外弹道的微分方程，建立了基于内外弹道测量数据和非线性融合参数模型，给出了模型的优化方法，参数估计方法及算法。文中方法直接在内外弹道测量数据上建模，模型物理背景明确，可通过对测量原理的分析，提高误差分离精度。计算结果表明，该方法计算速度快、精度高、稳健性好。     

装备自主定点精确投放的轨迹修正研究

对军用装备的投放过程建立偏微分方程组模型,确定满足投放要求的最佳投放位置和投放速度,分析了在投放位置和投放速度均存在合理误差的情况下,落地点的区域范围,并进一步对投放轨迹进行修正,以减少由于投放位置和投放速度的误差对投放精度的影响,通过采用蒙特卡罗方法进行仿真模拟,结果表明,该偏微分方程组模型以及通过对装备投放轨迹修正更加有利于实现对投放过程的精确控制.     

基于点质量模型的扰动引力快速计算

为解决扰动引力快速计算的时效性和精确性问题,在点质量模型基础上,根据扰动引力矢量随空间位置的变化规律,提出了三次样条函数对扰动引力空间变化规律进行数值逼近,分别对点质量模型的四个频段空间采样点扰动引力进行样条函数插值仿真,降低了计算复杂度,解决了由于数据计算引起的延时误差问题.结果表明:该方法实现了弹载计算机快速计算,并具有良好的计算精度.     

考虑J_2摄动的弹道导弹高精度弹道预报和误差传播分析

为进行高精度的弹道导弹弹道预报和误差传播分析,分析了平根数法解摄动方程的解形式,提出了一种考虑J_2摄动并包含短周期项的解析法,并将其用于弹道预报,结合无迹变换构造了弹道预报的误差传播分析方法,解决了解析法中开普勒根数求解过程不可微、偏导数矩阵难以计算的问题。仿真结果表明,将解析法用于弹道预报时,J_2摄动短周期项导致的误差达3个数量级,不可忽略;该算法预报的相对误差只有不到5%,精度与高精度数值法相当,远高于传统解析法,但运算速度是后者的7倍,具有更好的效费比。     

复合制导再入机动弹头再入误差分析

根据融合了干扰因素的再入机动弹头再入段六自由度弹道方程,研究了一种基于变化的再入干扰量偏导数矩阵和弹道参数偏差的参数估计方法,由再入干扰方程求得辅助导航系统开始工作前每一时刻的再入误差值.理论推导和仿真结果表明,该再入误差分析方法是合理的,分析结果在估算结果范围之内,气动干扰是再入误差的主要影响因素.