光电跟踪系统前馈速度求解方法

针对脱靶量滞后引起系统误差导致光电跟踪系统不能准确测距的问题,提出了加入前馈速度提高跟踪系统无差度的复合控制策略;以等效正弦和目标模拟航路为仿真模型,通过基于最小二乘的多项拟合算法对目标航迹实时预测以及跟踪微分器或差分低通滤波器求解目标前馈速度,对前馈速度求解算法进行了软件仿真,仿真结果表明：航迹误差与前馈速度误差均满足实际系统要求;将此算法应用于某型光电跟踪系统,在外场试验中对特定目标的稳定最大跟踪误差在0．4 m以内。     

中段弹头IMM-EKF跟踪方法及性能分析

为了提高中段弹头跟踪收敛速度以及跟踪精度,提出了一种基于交互多模型(IMM)的扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter,EKF)的跟踪算法。基于中段弹头加速度变化特点,建立了目标的中段系统动力学模型及量测模型,通过引入速度测量值,使用IMM-EKF算法对中段目标进行跟踪。仿真结果表明,通过交互多模的非线性滤波算法,可以使中段跟踪收敛速度大为加快,速度测量值的引入也使得跟踪精度有所提高,并在弹头中段与再入段衔接处有较好的跟踪性能; 验证了IMM-EKF跟踪中段弹头的有效性。     

一种新的三阶距离跟踪环参数设计算法

针对高动态目标的距离跟踪,提出了一种基于α-β-γ跟踪器的三阶距离跟踪环参数设计方法。该方法首先按照最小距离误差准则确定环路带宽,然后利用环路带宽拟合环路传递函数满足临界阻尼条件的三阶极点值,并进而解得α、β、γ值,从而完成整个距离跟踪环的参数设计。仿真结果表明,按照六阶多项式拟合得到的三阶极点值与其理论值之差在10-4量级以内。文章最后对三阶距离跟踪环的跟踪精度进行了仿真分析,并提出了一种最小距离跟踪误差意义上的环路带宽确定方法。     

GPS矢量跟踪建模与抗干扰性能分析

对GPS矢量跟踪环路的抗干扰性能进行了深入讨论。建立了矢量延迟锁定环及矢量频率锁定环的系统模型及带宽模型,分析说明了矢量跟踪环路能够自适应调整噪声带宽,从而适应不同强度的干扰环境;结合环路内的测量误差,计算得到矢量跟踪环路的干信比容限,确定了复杂环境中矢量跟踪环路的抗干扰性能。通过与标量跟踪的比较分析表明,GPS矢量跟踪具有更强的抗干扰能力。     

多无人机多任务对地攻击协同任务分配

针对多无人机对地协同攻击多任务分配问题,通过合理假设对问题进行抽象简化的基础上,建立了基于任务分配收益和代价的总体分配效能函数模型,并以此模型作为任务分配方案的评估标准。引入各种操作符重新定义了离散粒子群优化算法的速度以及位置更新公式,建立了算法实现的基本流程,并利用该DPSO优化算法对任务分配模型进行求解。分别针对多UAV单任务,单UAV多任务以及多UAV多任务进行仿真分析,结果表明,DPSO算法比遗传算法具有更好的全局搜索能力和收敛速度,通过仿真验证了任务分配模型的合理性和正确性,验证了算法的有效性和相对于遗传算法的优越性。     

大型装置起竖系统智能积分控制仿真研究

构建了基于软件接口的大型装置起竖系统速度控制仿真框架,分别利用ProlE和ADAMS软件建立起竖机械系统多体动力学模型,利用AMESim软件建立起竖液压系统的模型,利用Simulink建立多级液压缸模型,利用S函数编制控制算法,并通过软件接口实现了多领域系统仿真模型的有机集成。针对起竖系统在起动、换级过程存在冲击的特点,利用正弦加速度函数对起竖速度进行规划,提出将仿人智能积分控制策略应用于起竖角速度跟踪控制中,仿真结果表明了该方法的正确性和有效性。     

基于非误差建模的高动态GNSS矢量跟踪环路

针对卫星导航矢量跟踪算法中载波环路存在较大加速度动态应力误差的问题,提出了基于非误差建模的高动态GNSS矢量跟踪环路。该环路在对载体位置和速度进行误差状态量建模的基础上,对加速度进行非误差状态量建模,通过对载体加速度的估算,修正了载体加速运动导致的载波环路动态应力误差。仿真测试结果表明,该环路能够在不影响接收机灵敏度的情况下,实现对更高动态载体的跟踪。     

基于PSPICE的锁相环设计与分析

文章采用PSPICE软件,建立了锁相环仿真模型。从环路滤波器、闭环传递函数、相位裕量和指令解调四个方面,对所建模型进行仿真对比、参数扫描分析,最终确定锁相环路的参数,完成了环路的稳定性和解调特性的优化。最后,对优化后的环路参数进行温度扫描分析和蒙特卡罗分析,验证了该参数的可生产性。     

速度跟踪环路的模式演变和通用模型

在简述雷达导引头零中频型、副载波型、准倒置和倒置型速度跟踪环路的基础上,用数学代换法揭示四种模式的演变关系,并导出了适用于四种速度跟踪环路的通用数学模型,有助于速度跟踪环路的研究、分析和设计.     

频谱共存下面向多目标跟踪的组网雷达功率带宽联合优化分配算法

针对组网雷达多目标跟踪场景,提出了一种频谱共存下组网雷达功率带宽联合优化分配算法。建立了组网雷达跟踪场景下目标运动模型和雷达观测模型,并推导了预测贝叶斯克拉美-罗下界作为目标跟踪性能衡量指标。以最小化多目标跟踪误差为优化目标,以雷达发射功率和信号带宽作为优化参数,建立了组网雷达功率带宽资源联合优化分配模型。在此基础上,采用内点法和循环最小法对上述优化模型进行求解。仿真结果表明,相较于资源均匀分配算法,所提算法能够有效降低多目标跟踪误差,提升频谱共存下组网雷达系统的多目标跟踪精度。     

低速弹体贯穿钢筋混凝土多层靶的破坏特性

为获取大尺寸弹体对4层钢筋混凝土薄靶的贯穿破坏特性,开展了实验与仿真研究。以300 mm口径平衡炮作为发射平台,驱动280 kg截卵形弹体以337 m/s低速正贯穿4层抗压强度为41.8 MPa的钢筋混凝土薄靶,发现靶板破坏区域由锥形前坑区和后坑区组成。在此基础上建立了弹体正贯穿钢筋混凝土薄靶的破坏模型,并对破坏特性相关因素进行了分析。建立了有限元数值仿真模型,采用有限元分析软件LS-DYNA对整个贯穿过程进行了计算。将数值仿真结果与实验结果进行了对比,结果表明：速度及动能消耗最大误差分别为0.82%和6.21%,一致性较好;建立的数值仿真模型可用于弹体对多层靶侵彻能力的预估。     

一种GPS接收机自适应跟踪环路设计

热噪声颤动与动态应力误差作为GPS接收机跟踪环路两个主要测量误差源,二者数值的大小分别反映了环路的抗干扰能力与动态性能。为了改善GPS接收机跟踪环路在高动态、强干扰环境下的跟踪性能,首先对热噪声颤动与动态应力误差的影响因素进行了深入的分析,进而提出一种自适应跟踪环路的设计方案。该方案基于最小化测量误差的原则,根据所检测的载体动态与信号载噪比对环路的阶数与带宽进行调节,可使环路在不同工作环境下兼顾动态性与抗干扰性的要求,从而不仅提高了环路的测量精度,同时又保证了环路的稳定性。仿真结果表明:与传统跟踪环路相比,所设计的跟踪环路通过自适应调节阶数与带宽,有效地改善了对GPS信号的动态跟踪能力和抗干扰性能。     

多卜勒技术在初始段测量雷达中的应用与分析

针对雷达在跟踪低控目标时，由于地物干扰容易丢失目标的现状，阐述了多卜勒技术在该雷达中的应用，通过任务数据的分析，该技术的应用虽然会引起跟踪精度有所下降，但是它具有良好的超低空跟踪目标的能力。     

导弹飞行仿真可视化系统研究与实现

在对导弹飞行仿真系统及视景仿真介绍的基础上,建立了导弹飞行仿真所需的场景模型、飞行环境模型、导弹参数化几何模型及飞行计算模块,提出了导弹飞行仿真可视化系统的体系架构.基于此架构,在商业视景软件Vega的基础上建立了开发方案,并在PC机上完成了软件实现.     

轮式车辆速差转向过程的转向阻力特性

研究了轮式速差转向车辆的转向阻力特性,运用离散单元方法(DEM)分析速差转向过程中轮胎与地面的相互作用,使用PFC2D软件建立轮胎侧向离散元细观仿真模型,得到转向阻力与相对滑移速度、下陷深度的数值关系.在此基础上,给出了轮胎转向阻力系数的拟合公式.仿真结果表明,轮胎推土阻力远大于轮胎与地面之间的摩擦力.     

基于IMM-UKF的非线性机动目标跟踪仿真研究

在处理非线性强机动目标跟踪问题时,扩展卡尔曼滤波方法跟踪误差大、容易引起滤波发散,同时其系统模型可能随时间变化,不能应用传统的线性滤波方法以及单一状态模型来处理该类问题.假设在整个跟踪过程中,运动由水平匀速运动、俯冲运动和爬升运动3部分组成,目标量测由斜距、方位角和高低角组成,并基于此建立了目标运动状态模型和观测模型,给出了模型转换矩阵,设计了基于IMM-UKF滤波器,并进行了仿真.结果表明,该方法可以以较高精度跟踪非线性机动目标运动状态,同时具有较高的收敛速度.     

一种SINS辅助GPS跟踪环路的新型松组合导航系统方案设计

为了提高SINS/GPS松组合导航系统的高动态、抗干扰性能和导航精度,设计一种SINS辅助GPS跟踪环路的新型松组合导航系统方案。在不改动原有松组合系统总体结构的情况下,通过校正后的SINS速度信息计算出辅助频率,对GPS跟踪环路进行辅助。一方面,降低载波环噪声带宽,减小码相关间隔,提高了载波环和码环的跟踪精度,进而提高组合系统的导航精度;另一方面,降低了载体高动态对跟踪环路的影响,压缩环路带宽,使环路的动态性和抗干扰性增强。     

扩频接收机同步跟踪系统

提出了采用全数字超前一滞后环路实现伪码相位跟踪和全数字叉积自动频率＋考斯特斯环路实现载波频率／相位跟踪的技术方案。文中建立了环路的数学模型,分析了多普勒频偏、伪码相位差、信号载噪比和环路带宽对跟踪性能的影响。基于环路噪声和输入信号动态性,文中推导了跟踪环的最佳等效带宽。     

基于ADAMS 与Simulink 的电动式自动机联合仿真

为提高设计效率,将ADAMS与Simulink结合,对电动式自动机系统进行仿真研究。以某导气式自动武器自动机为研究对象,以伺服电机为动力源,曲柄滑块机构为传动机构,采用电流与速度双闭环控制,建立电动式自动机系统。利用Solidworks、ADAMS、Matlab／Simulink软件分别建立系统的实体模型、动力学模型以及电机伺服系统的控制方案,以ADAMS／Controls作为接口模块,实现系统的联合仿真。仿真结果表明：系统输出对输入具有较好的轨迹跟踪能力,证明所建动力学模型和电气控制模型准确,可为系统的设计与调试提供可靠依据。     

非均匀参数化方法在弹道优化中的应用

为获得最优滑翔方案弹道,基于制导炮弹质点弹道模型、飞行状态约束条件与最大射程目标函数,建立了增程弹道优化模型。针对传统的均匀参数化方法难以精确逼近最优弹道的问题,将控制时域非均匀离散化,各时间段长度作为优化参数。采用变尺度的非均匀参数化方法和序列二次规划方法相结合,对滑翔方案弹道进行优化。仿真结果显示:相比传统方法,该方法设计的方案弹道的射程更远、终端速度更大,具有更强的弹道性能优势。