基于雷达跟踪的修正弹道辨识精度分析

为了得到适用于射程修正引信的弹丸落点预测方法,研究了基于扩展卡尔曼滤波的雷达跟踪弹道辨识算法和基于数理统计理论的弹丸落点预测精度分析方法．最后,采用蒙特卡洛模拟方法对弹道辨识进行了仿真研究,仿真结果表明扩展卡尔曼滤波是辨识雷达跟踪弹道的有效方法,当雷达采样时间约在15．0s以上时,落点预测距离相对误差小于0．42％,满足射程修正引信的性能指标要求．     

弹道参数对弹丸落点的影响分析

针对现代炮弹引信高精度修正技术要求,研究初始条件误差对弹丸落点的影响.提出一种比较辨识弹丸落点及精度的方法,通过建立弹道数学模型,利用龙格-库塔法实时快速的解算理论弹道,分析了弹道散布及其影响弹道散布的因素.用初速、弹道系数、射角参数对弹道散布影响进行仿真,仿真结果表明:积分步长h=0.05 s时,获得的理论弹道与<43年阻力地炮弹道表>射程相比,距离射程误差仅为0.7%.     

基于广义Kalman滤波算法的弹道参数辨识

弹道修正是提高弹箭射击精度的实用有效方法,通过对弹道修正理论和方法的研究,提出了一种基于广义卡尔曼（Kalman）滤波算法的弹道辨识及仿真技术．根据弹道质心运动模型,以灵敏度矩阵为核心构建了辨识方法,利用MALTAB进行仿真模拟,结果表明此方法的辨识精度较高,收敛性好．     

火箭外弹道特征点修正解算方法研究

采用二自由度的质点弹道微分方程组,对火箭弹弹道特性以及弹道诸元的求解方法进行了研究.在合理选择适用于二维弹道修正的火箭弹弹道运动模型的基础上,利用插值解析法求解弹道诸元的数据后,提出了针对火箭外弹道特征点修正解算的方法,并对射程修正量和方位修正量进行了仿真计算.仿真计算结果表明:当修正处于弹道升弧段,射角小于等于45°和大于等于50°时,射程横向修正量出现相反情况,降弧段修正所产生的横向修正量无此关系.这说明处在升弧段的修正所产生的射程横向修正量与修正时的初始弹道倾角有关.这也为以后执行机构对火箭弹的运动轨迹进行一次或多次修正提供了理论计算参考依据.     

地球自转与扁率对导弹射程偏差影响研究

针对地球扁率对远程导弹射程的影响,本文以惯性空间为基准,建立弹道导弹主动段在发射惯性坐标系中的运动方程,并假设地球为均质球体,在极坐标系中建立导弹被动飞行段弹道方程,通过简化公式,对地球自转和地球扁率对导弹射程偏差的影响进行了计算,并通过多条弹道进行仿真分析,仿真结果表明,地球扁率对导弹射程偏差的影响比单独考虑地球自转时显著增加,因此,计算大射程导弹射程及预测落点偏差时,必须考虑地球自转及扁率的影响,否则误差较大。该研究对提高导弹的命中精度意义重大。     

控制弹箭头部攻角的弹道修正弹外弹道研究

目的　研究存在头部攻角的弹道修正弹头攻角对外弹道的影响 .方法　通过分析弹丸头部攻角对弹丸外弹道性能的影响 ,建立了修正弹外弹道模型 ,根据模型编制外弹道仿真软件对弹道修正弹外弹道进行计算 .结果　根据外弹道仿真结果 ,给出了头部攻角与弹丸射程之间的关系 .结论　通过对弹丸头部攻角的控制 ,可以实现对弹丸飞行弹道的控制 ,所建立的外弹道模型及仿真结果对控制弹丸头部攻角的弹道修正弹控制执行机构的研究具有重要的指导意义 .     

基于PSO粒子滤波的弹道目标跟踪方法

为了在观测值有复杂噪声的情况下获得良好的弹道跟踪效果,提出了一种基于小生境粒子群优化粒子滤波算法的弹道跟踪预测方法.根据外弹道理论建立了跟踪状态模型,在贝叶斯框架下通过由观测量获取状态量的后验概率而消除观测噪声带来的影响,得到当前状态的准确信息,在重采样过程中使用了小生境粒子群优化算法,使得重采样过程更高效.最后进行了基于某型弹丸的弹道跟踪效果仿真,在观测量具有高斯噪声和厚尾噪声的情况下,跟踪弹道与预测弹道均与实际弹道吻合得很好,并优于卡尔曼滤波方法.说明本文方法对弹道的预测跟踪是有效的,为弹道跟踪的实际应用提供了一种参考.     

基于Matlab/Simulink的杀爆弹蒙特卡洛飞行落点仿真

弹道仿真软件有助于对杀爆弹的射程进行分析与评定,为此设计了基于Matlab/Simulink环境下的弹道仿真模型,采用速度坐标系给出的弹体质心力学方程,结合杀爆弹在飞行中所受到的干扰因素,列出了在Matlab下应用蒙特卡洛方法仿真随机干扰因素的步骤,实现了弹道仿真。结果验证了仿真方法的有效性。采用Simulink完成弹道建模与仿真,与传统编程语言相比,具有形象直观、易于修改等特点。     

一种弹丸轴向加速度测量方法和装置

弹丸质心轴向加速度是一维弹道修正引信进行射程修正的重要参数,为了消除加速度计安装在远离弹丸质心所引起的离心加速度,提出了一种双加速度计纵向排列测量质心轴向加速度的方法.利用弹道初始参数随机值和弹道方程生成随机弹道作为实际弹道进行仿真分析,仿真结果表明加速度测量误差小于180 mg.设计了加速度测量装置,进行了马歇特冲击锤抗过载实验,过载试验表明测量装置可承受15000 g的发射过载,具有过载生存和过载工作的能力.     

82迫击炮弹弹道精度优化仿真的分析

为了对迫击炮弹弹道精度进行优化,解决我国当下采用实弹射击验证弹道精度存在的困难,本文以82毫米迫击炮为研究对象,采用计算机仿真技术进行了具体的研究,希望能够通过对82迫击炮弹弹道精度优化仿真的分析,为我军提供一种迫击炮弹弹道精度优化的方法.     

基于线性矩阵不等式的智能车轨迹跟踪控制

针对传统的基于精确数学模型的智能车轨迹跟踪控制器跟踪精度低,鲁棒性弱,很难适应复杂多变的驾驶环境等问题,结合线性矩阵不等式(LMI)鲁棒控制具有易于求解、抗干扰能力强等优点,提出基于LMI的智能车轨迹跟踪控制方法. 将车辆侧向动力学状态空间模型进行坐标变换,得到基于跟踪误差的车辆侧向动力学状态空间模型,采用饱和线性轮胎得到车辆侧向动力学多胞型模型;设计LMI反馈控制器,在控制器中引入前馈控制量,以消除侧向位置稳态误差. Carsim和Matlab/Simulink的联合仿真表明,该控制器在保证车辆稳定性的基础上具有较高的跟踪精度,对车速和路面附着系数具有较强的鲁棒性. 与模型预测控制器(MPC)和预瞄驾驶员模型(PDM)控制器进行对比,结果表明,设计的该控制器轨迹跟踪精度更优.     

上肢康复训练轨迹定制优化及柔顺跟踪控制

卒中后早期的被动康复训练可以促进患者脑神经重塑甚至重获肢体运动能力。针对多数上肢康复机器人将参数化规则曲线作为被动训练的轨迹,没能融合康复医师的经验及患者的个体特征,或者缺乏三维个性轨迹的光滑优化以及训练过程中的安全柔顺交互的问题。本文基于新型末端牵引式3自由度上肢康复机器人开展轨迹个性化定制优化以及跟踪控制研究。首先,在笛卡尔空间应用导纳算法及力补偿策略实现理疗师对轨迹的定制。然后,用道格拉斯-普克法压缩原始轨迹数据得到型值点,保留初始轨迹的拓扑形状。用非均匀有理B样条曲线(NURBS)进行插值,并融合动态切换概率和t变异改进蝴蝶优化算法(BOA)优化拟合的轨迹。最后,设计基于RBF网络的滑模自适应以及速度前馈加PID的控制策略实现末端轨迹跟踪,并增加导纳-阻抗控制形成基于力阈值的多模式柔顺跟踪控制,保证较大人机交互力时的安全。结果表明定制机器人末端轨迹的拖动力在5N以内;改进的BOA算法具有更高的收敛速度和精度,优化的轨迹曲率和更小;轨迹跟踪控制策略可以将跟踪误差控制在6mm内;模式切换在0.3s内响应并顺应较大交互力而提高训练的安全性。     

一种柔性机械臂末端轨迹跟踪的预测控制算法

针对柔性机械臂末端轨迹跟踪的内动态不稳定和模型不精确问题,提出一种用于柔性臂末端轨迹跟踪的预测控制算法.利用输入-输出线性化的方法使得柔性臂末端变量和弹性变量解耦,并根据状态反馈设计出一个非线性预测控制系统,将轨迹跟踪问题转换为状态跟踪问题.该控制系统通过平衡末端跟踪误差、弹性变量和控制力矩3个最优指标来克服内动态不稳定性,并采用最优控制律求解和力矩求解相分离的策略来提高运算速度,同时引入了实际输出数据进行误差补偿以减少模型误差对末端轨迹跟踪精度的影响.仿真结果表明,所提出的预测控制算法在保证柔性臂内动态稳定的同时,能有效解决模型失配引起的控制精度下降问题,并具有较快的运算速度.     

图卷积神经网络行人轨迹预测算法

针对行人轨迹预测任务中行人间的交互模式难以被有效构建的问题,提出了一种基于图卷积神经网络的算法TP-GCN来建立行人交互模型并进行轨迹预测.首先对行人的轨迹序列使用长短期记忆网络提取轨迹运动特征;随后将行人视为图结构中的顶点,创建表示相互关系的邻接矩阵,并根据视觉盲区范围筛除无关顶点间的连接权重;然后对于轨迹运动特征,...     

针对水下辅助导航相关匹配算法的特征区最优航迹规划

水下辅助导航中修正惯导累积误差的主要方式之一是利用水下地球物理场的分布特征进行相关匹配以实现准确定位,但是相同的匹配算法对于特征区内不同的航迹规划其性能却表现各异。针对上述问题提出了平行航迹差异度算法,实现了特征区的最优航迹和最优通道规划。水下辅助导航仿真实验表明:该算法可作为水下辅助导航相关匹配算法的一部分,而且可以有效地提高水下载体的导航精度。     

基于稀疏直接法闭环检测定位的视觉里程计

视觉里程计在移动机器人的定位导航中发挥着关键性作用,但当前的算法在运行速度、轨迹精度和鲁棒性等方面依然存在改善空间.为提高相机轨迹精度,提出基于稀疏直接法的闭环检测算法.该算法直接提取两种特征组成混合型特征点提升系统鲁棒性,混合型特征点用于跟踪和匹配关键帧,使视觉里程计能够检测闭环,再用位姿图优化提升定位精度.实验结果...     

路网空间中GPS轨迹压缩的新方法

传统轨迹压缩算法要对每个具体轨迹进行建模与存储,未利用路网对轨迹的限制,故空间性能较差. 针对该问题,首先对路网空间进行建模,继而探索个体轨迹的活动规律. 提出基于轨迹的空间信息和轨迹的时态信息相结合的轨迹间投影距离度量(SRTD);提出基于SRTD距离相似轨迹双层压缩算法(SDTC), 实验表明,SDTC算法相对于原始算法有效降低了存储空间开销;SDTC算法精度较原始算法有较大改进.     

3P-3R机械手曲面轨迹控制的粗插补算法

针对6自由度3P-3R型机械手臂的机械结构,提出了一种基于二次曲面双参数方程的空间轨迹粗插补算法.本文分析空间二次旋转曲面的产品数学模型,通过参数方程求解二次曲面各点在笛卡尔坐标系中的位姿矩阵,从而计算出机械手臂每个关节的电机旋转角度.由MATLAB软件进行验证,观测此二次曲面的粗插补算法的准确度和精确度,生成数据文件后进行6自由度3P-3R型机械手臂的轨迹控制.实验结果验证了此二次曲面粗插补算法对机械手臂目标轨迹控制的正确性和有效性.     

基于改进切换增益自适应率的欠驱动USV滑模轨迹跟踪控制

针对参数的不确定性和外界干扰的非线性给欠驱动无人艇(USV)的精确轨迹跟踪控制带来的挑战,提出基于改进切换增益自适应率（ISGA）的欠驱动USV滑模轨迹跟踪控制算法. 该算法结合反步法和PI滑模控制,以保证欠驱动USV跟踪并保持期望的轨迹;采用基于理想增益的ISGA算法,以提高系统的鲁棒性和抑制滑模抖振现象. 借助李雅普诺夫直接法证明轨迹跟踪控制系统的全局指数稳定性. 仿真结果显示,所提算法具有鲁棒性强、滑模抖振弱和控制精度高等优点. 相较2种先进的轨迹跟踪控制算法,所提算法的位姿控制精度提高超过25.0%.