基于粒子滤波的制导信息提取算法研究

针对当前精确制导面临的制导信息缺乏问题,提出了基于粒子滤波算法的制导信息提取算法研究。粒子滤波算法作为一种基于贝叶斯估计的非线性滤波算法,在处理非高斯非线性时变系统的参数估计和状态滤波问题方面有独到的优势。文中以弹目相对运动方程作为系统的状态方程,目标的机动模型采用Singer模型,以导引头的输出数据作为系统的量测,利用粒子滤波算法进行弹目相对运动状态估计,从而求解得到视线角速率等制导信息。仿真结果表明了,基于粒子滤波算法的制导信息提取能够有效的提取出制导信息,具有较高的制导精度,满足制导控制系统对于状态估计性能要求。     

视线角速度测量干扰对制导系统的影响

为研究视线角速度测量干扰对制导系统的影响,在有视线角速度测量干扰的情况下,对基于PD型比例导引和基于比例导引的制导系统的制导性能进行了比较.建立了弹目相对运动的数学模型,分析了干扰对制导系统稳定性的影响.采用伴随系统理论,在干扰为阶跃信号的情况下,对PD型比例导引和比例导引2种制导系统进行了脱靶量解析解的比较.结果表明,在视线角速度测量干扰存在且不进行抑制的情况下,在稳定性方面,前者优于后者;在脱靶量方面,后者优于前者.这表明,当制导系统采用PD型比例导引律时,抑制视线角速度的测量干扰是必须的.     

地地导弹快速起竖装置DFL鲁棒控制器设计

应用直接线性化的方法设计地地导弹快速起竖控制系统。首先以地地导弹起竖装置的非线性四阶微分方程为对象,利用直接反馈线性化(DFL)理论对非线性方程进行线性化,然后基于李亚普诺夫稳定理论设计了起竖装置的控制律,并在Matlab下进行了仿真,仿真结果验证了所设计控制律的有效性。     

线性跟踪系统Lyapunov函数性质及其应用

研究了线性跟踪系统Lyapunov函数性质,并基于该性质进行控制系统设计研究,给出控制器结构和Lyapunov函数取值估计;首先,以经典三回路为基础建立线性闭环跟踪系统微分方程;在完成系统数学模型的基础上,给出线性跟踪系统Lyapunov函数对时间的一阶导数为非负,二阶导数为非正,即线性跟踪系统Lyapunov函数最大值不是在系统的初始状态而是稳定状态这一论点;进而基于该Lyapunov函数性质对控制系统进行设计和Lyapunov函数取值进行研究;最后通过仿真验证,仿真结果表明所提出的线性跟踪系统Lyapunov函数性质、控制器设计和Lyapunov函数取值估计是正确的。     

火箭弹脉冲修正机构控制精度分析

利用侧向脉冲修正机构改善了火箭弹落点散布,建立了加入扰动因素的弹体运动学模型和六自由度模型,针对模型弹仿真,计算了不同起控数量和不同起控时间对弹体初始扰动带来的落点散布的修正效果。结果证明:设置由实际弹道和理论弹道差值大小作为是否启动修正机构的方案是可行的,对侧向脉冲修正机构在简易控制火箭弹的工程应用有价值。     

数值形状变权融合的制导系统仿真可信度评估

研究制导系统动态仿真结果可信度评估,针对相似度方法在工程应用中的问题,综合数值特征和形状特征,提出了分段变权的数值相似度和形状相似度二者融合的仿真可信度评估方法;首先,将动态仿真结果划分为关键时间区域和非关键时间区域,提出了非齐次指数加权和幅值加权相结合的相似度权函数;然后,用新的权函数按区域分别计算数值可信度和形状可信度,并对二者进行融合,给出综合相似度;最后应用实测数据进行了验证;实践表明,此方法仿真评估结果更可信。     

红外含噪图像自适应增强

通常的红外含噪图像增强方法很难有效滤除图像中噪声。提出一种新的红外含噪图像自适应增强算法以克服边缘增强和抑制噪声的矛盾。首先采用尖锐频率局部化Contourlet变换完成图像分解;然后采用分层自适应阈值算法估计降噪阈值,并进行自适应降噪;最后对降噪后高频带通信号引入图像清晰度参数,设计半软阈值增强函数,实现红外含噪图像自适应增强。实验结果验证了新方法的有效性。     

一种基于最优算法的导弹鲁棒稳定性评估方法

在对参数不确定性导弹控制系统进行多通道鲁棒稳定性评估时,传统方法在计算效率及结果可靠性方面存在不足。提出一种遗传-Nelder-Mead单纯形混合优化算法,利用遗传算法的全局搜索能力,寻找目标函数的近似最优解,并将其作为Nelder-Mead单纯形法搜索的初值,利用Nelder-Mead单纯形法局部寻优的优势,在近似解的邻域内搜索精确解。通过测试函数验证,算法在计算效率和计算精度方面都有很大提升。最后讨论了算法在导弹控制系统鲁棒稳定性评估中的应用价值。     

临近空间高超声速飞行器发展现状及其防御问题分析

临近空间高超声速武器对未来空天安全构成重大威胁,因此其防御武器的研究是当前防空技术研究领域的热点。介绍了当前军事强国在临近空间高超声速飞行器研究领域的发展状况,重点分析了美军的临近空间高超声速飞行器的发展思路和正在进行的项目。在系统归纳当前临近空间高超声速武器的发展现状和作战特点的基础上,提出了对防空系统的顶层能力需求,可为未来防空体系需求研究提供参考。     

斜结构奇异值及其在实参数不确定性导弹鲁棒稳定性评估中的应用

针对结构奇异值(?)存在计算量大、下界不易计算等问题,提出基于斜结构奇异值的评估方法。将系统频率看作1个实不确定参数,构建不确定系统的状态空间表达式,将某一频率范围内各频点对应的结构奇异值计算问题转化为单个的斜结构奇异值计算,给出2种算法分别计算斜结构奇异值的上下界,并对实参数不确定性导弹的鲁棒稳定性评估对所提方法的准确性和实用性进行验证。结果表明:该方法是一种高效且准确的鲁棒稳定性评估方法,适用于工程应用。