机载四框架二轴稳定跟踪平台速率稳定回路控制

在机载四框架二轴机载稳定跟踪平台机理分析的基础上,对其速率稳定回路进行了建模研究。在速率稳定回路的校正环节设计中,针对传统的超前滞后校正抗干扰性能差的缺陷,提出了两种控制方法：高阶PI校正以及高阶PI校正加超前校正。并以内俯仰速率稳定控制回路为例进行分析。仿真结果表明,采用高阶PI校正加超前校正不仅具有更好的抗干扰性能,还改善了高阶系统的动态性能。     

导引头平台干扰力矩对无线电制导回路性能的影响

目前导弹采用的无线电导引头,特别是毫米波导引头,由于大多采用高频电缆,使得导引头稳定平台的干扰力矩大幅增加,这些干扰力矩的存在会严重破坏导引头的跟踪性能,基于这种情况．建立了导引头平台干扰力矩的数学模型．通过数学仿真研究导引头平台的干扰力矩对导引头稳定性、跟踪性能和隔离度以及对整个制导回路性能的影响。对导引头的设计及整个制导回路的设计有重要的实际指导意义。     

误差源对半捷联导引头信息提取精度的影响

针对导引头半捷联稳定平台设计过程中存在的各项误差及其影响问题,首先分别基于空间角度关系及四元素法,建立了半捷联平台角速度及框架角控制模型;进而以角速度指令转换、角速度测量及匹配滤波为主要误差源,分析了对稳定平台控制与角速度信息提取精度的影响机理,并进行了仿真计算.研究结果表明,平台框架角速度测量误差受其它误差源的影响较小,位置传感器微分后的测速误差对视线角速度测量误差的影响较大,半捷联导引头的稳定性能主要取决于校正控制回路的设计和匹配滤波器的设计,而匹配滤波器将决定平台稳定的精度及隔离度水平.     

基于 RBF 神经网络的滚仰式导引头控制系统设计

为保证滚仰式捷联导引头的稳定控制,提出了一种基于 RBF 神经网络整定的 PID 控制策略,用于导引头稳定回路校正环节。根据滚仰式捷联导引头的运动学与动力学关系,结合导引头稳定回路校正环节采用的 RBF 神经网络 PID 控制算法,建立了滚仰式捷联导引头稳定与跟踪一体化仿真模型;仿真结果表明：滚仰式捷联导引头稳定回路采用 RBF 神经网络整定的 PID 控制器后,其动态性能优于传统 PID 控制器,建立的仿真模型能够对机动目标实现快速稳定跟踪,在工程应用中可提供有益参考。     

基于干扰观测器的动力陀螺式导引头干扰力矩补偿

干扰力矩对导引头跟踪测量精度及导弹的制导精度有直接影响。为分析干扰力矩对动力陀螺式导引头跟踪精度的影响,建立了动力陀螺式导引头及框架摩擦干扰力矩和导线干扰力矩模型。为减小干扰力矩对导引头测量精度的影响,设计了实用的干扰观测器来对干扰力矩进行补偿。考虑了实际中导引头系统本身及干扰观测器采样保持时间不同的多速率采样问题。提出基于奈奎斯特稳定性理论的离散干扰观测器设计方法,消除了小增益定理设计方法的保守性。通过综合权衡系统稳定性、干扰力矩补偿及传感器噪声抑制能力,确定了干扰观测器采样保持时间及干扰观测器滤波时间常数。结合弹上及导引头量测信息,设计了干扰观测器所需信息的提取方式。数学仿真结果表明所设计的干扰观测器能有效地提高导引头的跟踪测量精度。     

跟踪微分算法在半捷联稳定平台中的应用研究

以半捷联稳定平台技术研究为背景,分析了快速准确获得导引头角速度的重要性,介绍了跟踪微分算法的工作原理,通过数学仿真和导引头平台实验,将经典微分算法、跟踪微分算法的输出信号相比较,并将跟踪微分器输出信号与速率陀螺输出信号进行对比。结果表明,跟踪微分算法具有良好的微分和抗干扰能力,可行性较强。     

数字稳定平台的原理和设计

本文以雷达导引头的角跟踪系统为背景,对数字稳定平台的构成及数字控制系统的设计进行了讨论,并对给定的两个通道进行了仿真。结果表明,数字稳定平台可以完全地消除载体运动的影响,达到极高的隔离性能,同时平台的跟踪性能也很好,实现也比较容易。     

基于弹道导弹目标的动能拦截导引头的快速滤波算法

为实现动能拦截器导引头对弹道导弹目标的稳定跟踪,构建导弹自由段的运动模型和动能拦截器自身的误差分析模型,并通过相对运动关系推导导引头目标跟踪系统的非线性滤波模型.鉴于末段拦截的高时效性和快速收敛的滤波要求,采用基于在线协方差修正的扩展卡尔曼滤波对导引头目标跟踪系统的非线性模型进行仿真研究,仿真结果验证了导引头目标跟踪非线性模型的准确性和滤波算法的有效性.     

平台式导引头跟踪回路对制导系统的影响

针对应用速率陀螺的伺服平台式导引头跟踪回路的导弹制导控制系统特点,分析了伺服平台式导引头跟踪系统的稳定回路增益变化、速率陀螺的加速度敏感特性、弹体的运动耦合以及导引头天线罩斜率等不确定性对导弹制导控制系统的稳定性以及制导回路最终脱靶量的影响。对上述的影响因素分别进行了理论推导与数学仿真,仿真结果表明,上述不确定性对制导系统有重要的影响。该研究对平台导引头跟踪回路系统的工程实现有一定的理论指导和参考意义。     

滚仰式捷联导引头跟踪原理与仿真

分析了滚仰式捷联导引头的跟踪原理。由刚体转动运动学原理推导出滚仰式捷联导引头隔离弹体扰动的指令角速度,通过坐标变换对滚仰式导引头的跟踪控制指令进行了分析,并综合考虑横滚、俯仰两轴平台动力学模型、力矩电机模型,建立了滚仰式捷联导引头捷联稳定与跟踪的一体化模型,在Matlab/Simulink环境下进行的仿真表明,所建立的一体化模型是可行的。     

极坐标框架两轴平台光轴稳定算法

对于红外空空导弹,在对两轴平台光轴特性进行分析的基础上,针对基于横滚/偏摆结构的两轴平台,提出了一种融合了动态规划思想的光轴超半球稳定算法.通过仿真,检验了光轴稳定的性能.仿真结果表明,文中算法能够实现极坐标框架两轴平台光轴的超半球稳定性,具有较高的稳定精度和快速的跟踪能力,对实际应用具有参考价值.     

基于概率假设密度滤波与无迹Kalman滤波的多目标跟踪与识别

为提高导引头末制导阶段抗干扰能力,针对典型的欺骗式距离-速度联合拖引干扰模型,研究了基于概率假设密度(PHD)滤波的多目标跟踪与基于无迹Kalman滤波(UKF)的多目标识别技术。为说明导引头目标识别原理,给出了距离-速度联合拖引干扰模型;根据导引头测量原理,通过导引头框架角、导弹-目标相对距离、径向速度建立系统跟踪模型,给出了基于PHD滤波的多目标跟踪与基于UKF的多目标识别的基本原理;基于典型的目标运动模型(匀速直线与匀速转弯模型),针对目标施加的4次距离-速度联合拖引干扰,采用目标跟踪结果以及估计的目标速度和加速度信息进行多目标跟踪与识别分析,能够很快实现真假目标识别。仿真实验结果表明,利用PHD滤波与UKF信息能够有效实现对距离-速度拖引干扰下的多目标跟踪与识别。     

四元数法在光滑环系统坐标变换中的应用研究

光滑环极坐标跟踪成像系统具有结构简单、尺寸紧凑等优点,顺应了未来武器装备的小型化发展趋势,是现代制导设备的关键部件之一.光滑环极轴跟踪成像系统与传统跟踪成像系统相比,物象变换关系更加复杂,而明确的物象关系是制导设备进行跟踪制导的基础.本文利用四元数旋转性质以及其坐标变换关系,分析了光滑环极轴扫描成像系统的物象变换关系,...     

导引头稳定平台隔离度模型研究

讨论了两种导引头稳定平台隔离度数学模型，通过对比两种模型建模物理意义差异，用实例进行验证，判断出合理的隔离度数学模型，并得出结论，干扰力矩是影响稳定平台隔离度的主要因素。     

主动末制导雷达导引头测试系统设计

主动末制导雷达导引头组成复杂、测试难度大。本测试系统方案以VXI总线系统为测试平台,利用交互式C语言集成开发平台LabWindows/CVI作为虚拟环境,实现了对主动末制导雷达导引头的自动测试、数据采集及处理、自动输出文件表格。本文论述了具体实施方案的主要组成部分。按本方案研制的导引头测试系统已经用于批生产导引头的测试,使用效果很好。     

多模复合导引头信息融合关键技术初探

给出了信息融合技术在多模复合导引头中应用的结构框图，叙述了框图中关键技术的功能和作用，其中包括多目标跟踪、数据对准、航迹关联、决策融合、航迹融合，并分析了它们在当前导引头的工程实现中可能采用的算法，介绍了部分算法的公式，最后讨论了多模复合制导信息融合技术的优缺点。     

捷联雷达导引头天线平台角稳定技术研究

针对传统速率陀螺平台在小型雷达导引头上应用的局限性,分析了捷联式天线平台系统特点。基于多级坐标变换,对捷联式天线平台角速度稳定算法进行了研究,且采用角度卡尔曼滤波和多普勒跟踪回路的信息估算出目标视线角速度。仿真结果表明,多级坐标变换算法能有效保持天线平台捷联稳定,采用卡尔曼滤波和多普勒跟踪回路的信息估算目标视线角速度精度高、计算量小。