目标机动对扩展弹道成型制导系统脱靶量影响分析

构造了基于剩余飞行时间指数函数的扩展目标罚函数,给出了对常值机动目标最优的扩展弹道成型制导律簇。利用无量纲化方法和伴随技术,研究了含有一阶动力学滞后的制导系统在目标常值机动、随机机动和终端落角约束作用下的无量纲位置和角度脱靶量随无量纲末导时间变化特性。采用直接法对伴随法仿真结果进行了验证。研究结果表明,当末导时间分别为制导系统动力学滞后时间常数的15倍、20倍左右时,落角约束和目标常值机动引起的位置和角度脱靶量均趋近于零;随着指数n的增大,导航系数也越大,无量纲位置和角度脱靶量振荡加剧,收敛时间也加长。目标随机机动引起的位置和角度脱靶量随着末导时间的增大维持在某个稳定的值,并不趋近于零,而且指数n越大,其脱靶量的稳定值也越大。     

飞秒激光跟踪仪跟踪脱靶量零位标定方法

飞秒激光跟踪仪通过PSD探测脱靶量实现目标跟踪,脱靶量零位是跟踪激光指向反射靶球的中心时反射激光在PSD上输出的光斑位置,跟踪时以脱靶量零位作为基准计算目标脱靶量,因此如何准确标定脱靶量零位是仪器实现精确测量的前提。文中在分析角反射器特性的基础上,结合仪器自身特点提出了一种基于角反射器的飞秒激光跟踪仪跟踪脱靶量零位标定方法。分析了脱靶量零位误差对仪器指向精度的影响;建立了跟踪脱靶量标定误差模型;根据仪器结构设计和轴系几何误差对脱靶量零位标定方法进行了仿真,结果显示,其误差小于17.8 m,当目标距离仪器10 m时,仪器的指向误差小于1.1,该结果对系统误差补偿模型建立奠定了基础。最后,基于实际装置对仪器的脱靶量零位进行了标定,为后续仪器的动态测量提供了跟踪基准。     

基于ISAR图像的矢量脱靶量算法研究

ISAR作为成像雷达的重要分支,其在军事上的应用越来越受到人们的重视,利用ISAR图像实现矢量脱靶量的测量就是其重要应用之一。在获取ISAR图像的基础上,利用同一帧“画面”将靶修正到其几何中心,弹修正到战斗部中心,并给出了修正方法。通过坐标中心平滑与坐标微分求解遭遇段坐标与速度;求取弹靶的分速度和加速度后给出了遭遇段参数相对距离、相对速度和角度的计算公式与方法,最后进行了参数精度分析。     

激光跟踪仪目标脱靶量精密探测方法

激光跟踪仪是一种用于大尺寸空间精密几何坐标测量的重要光学测量仪器。PSD是激光跟踪仪实现对合作目标精密跟踪的脱靶量传感器件,其探测精度直接影响跟踪测量性能。首先,简要介绍了激光跟踪测量系统及基工作原理,然后根据系统需求提出了脱靶量精密探测方案。重点讨论了I/V变换、信号放大、滤波、参数匹配等硬件设计方法以提高PSD输出微弱电流信号的稳定性,研究提出了基于FPGA和有限状态机的去极值平均滤波算法和扩展除法运算算法分别用于降低噪声干扰与提高测量精度;数据表明在4mm4mm的区域内脱靶量探测稳定度优于2m。采用该方法实现激光跟踪仪对合作目标的动态跟踪,很好地满足了激光跟踪仪的精密快速跟踪需要。     

红外跟踪测量系统的脱靶量误差分析与修正

为了能在外场对红外跟踪测量系统的脱靶量误差进行快速的检测修正,分析了脱靶量误差的主要来源,并建立了脱靶量误差的数学模型;根据这一模型,提出了一种基于场景的脱靶量误差系数的计算方法;该计算方法引入了SIFT特征点的提取算法和基于多假设跟踪的航迹管理算法,通过目标函数的最优化得到误差系数的最优估计,最终对脱靶量误差进行了修正。实验结果表明,该方法能有效地修正红外跟踪测量系统脱靶量的系统误差。     

电视跟踪系统脱靶量动态滞后误差的修正

解决了电视跟踪系统脱靶量动态滞后误差修正中传统方法精度低、无法有效抑制随机误差的问题。分析指出目标在摄像机靶面上的成像点运动为机动,且认为机动加速度服从修正瑞利分布,采用了基于机动目标当前统计模型的自适应卡尔曼滤波算法进行误差修正。仿真结果表明,该算法较传统方法不但补偿精度高且极大抑制了随机误差。     

基于零控脱靶量的滑模变结构末制导律设计

针对机动目标, 采用滑模变结构方法, 设计了一种基于零控脱靶量的末制导律。首先, 根据弹目运动方程建立了系统模型; 其次, 选取零控脱靶量作为滑模切换面, 利用指数趋近律和模糊控制法推导了俯仰通道的末制导律; 最后, 对蛇形机动目标进行了弹道仿真, 验证了所设计制导律的可行性和有效性。另外, 仿真结果还表明, 在解决滑模制导律中的颤振问题、缩短剩余飞行时间等方面, 加入模糊控制环节的方法比用饱和函数代替符号函数的方法更加行之有效, 具有更强的鲁棒性。     

红外成像导引头闭环注入式仿真试验可行性分析

针对红外成像导引头复杂战场环境适应性测试,提出了一种采用数字图像注入式的闭环半实物仿真试验方法,并分析了闭环注入式仿真试验系统的组成及工作原理。由于仿真测试时红外成像导引头的传感器被图像仿真计算机和图像注入接口设备取代,导致数字图像生成及脱靶量计算环节存在延迟和误差,使伺服控制系统的性能与实际工作情况可能不一致,从而影响仿真试验结果精度和置信度,因此,在建立导引头伺服控制系统模型的基础上,研究了仿真时间延迟、脱靶量误差对伺服控制系统的影响。研究结果表明:由于脱靶量误差对跟踪精度的影响仅为1.33%,如果将时间延迟控制在56.5 ms之内,开展闭环注入式仿真试验是可行的,该结果可为下一步开展红外成像导引头闭环注入式仿真试验提供理论支持。     

中段弹道目标分离过程动态散射特性分析

中段弹道目标会发生释放弹头、抛洒诱饵等多种形式的目标分离事件.在目标分离的前期,多目标之间距离较近,存在电磁耦合现象,诱发目标雷达散射截面积、极化等维度的电磁特征变化.准确地捕获这些变化就能辅助雷达进行资源调度,提高预警雷达对弹道目标的跟踪和识别能力.该文对中段弹道目标3种分离方式的动态散射特性进行了深入分析,在此基础...     

基于零控脱靶量的剩余飞行时间改进估算方法

剩余飞行时间是飞行器制导环节的一个重要参数, 决定着控制增益和能量代价。运用最优控制理论得到了最优加速度矢量作用下末端脱靶量的表达式, 建立了末端脱靶量与零控脱靶量之间的关系。在最近接近点(PCA)的拦截场景下, 在假定定常逃逸速度的前提下得到了新的剩余飞行时间的闭式解, 提出考虑相对位置和相对速度间夹角信息剩余时间的估算方法。仿真表明: 当夹角较大时, 应用PCA方法的剩余飞行时间估计误差较传统的一阶近似方法小; PCA方法针对变速度目标情况同样适用。     

On the effects of trellis shaping in OFDM systems

Orthogonal frequency division multiplexing (ofdm) systems have gained interest, especially in the case of bad propagation channels with severe multipath propagation and long delays. We will describe an ofdm system model and focus our attention on the estimation of the channel transfer function. Two different methods are presented which are analyzed and illustrated with regard to their mean squared error (mse). Then we will investigate the effects of an improper estimation on multilevel signal constellations. It reveals that avoiding signal points with high energy is very essential. Thus, we present a coding scheme which uses trellis shaping. Our simulations with ofdm over multipath channels give additional gains over those which are known for the additive white Gaussian noise (awgn) channel.     

An extended combinatorial analysis framework for discrete-time queueing systems with general sources

The paper considers a general class of discrete time systems with batch arrivals and departures. Such models appear frequently in the teletraffic analysis of computer and communications networks. Our arrival models are assumed to be quite general. They could be independent and identically distributed (i.i.d.) in successive slots, periodic, Markovian, or described by the moving average time-series model, etc. Our solution framework is novel and unifying and it uses a combination of multidimensional generating functions and combinatorial analysis utilizing extensions of classical ballot theorems. In general, we provide an explicit analytical expression as an infinite sum to obtain the system stationary probability distribution avoiding classical root-finding methods, matrix analytical methodologies, and spectral decomposition approaches. We provide a number of analytical and numerical examples including: i.i.d. models with Poisson and Binomial arrivals; multiserver queueing systems fed by Markovian sources; queues fed with a discrete moving average source of the first and second order; an i.i.d. discrete Pareto batch arrival model. Closed-form analytical expressions are obtained for the stationary distribution of the system queue lengths and numerical examples are also provided when appropriate.     

捷联激光制导弹药末段全弹道目标捕获仿真

针对增程单兵火箭弹由于弹道低伸和末段弹道时间短的弹道特点对激光末段制导形成的局限,研究捷联激光制导导引头在末段全弹道上的目标捕获域和目标捕获率。建立低伸弹道上激光半主动导引头目标捕获域模型,在不同的火箭弹发射角条件下,对导引头在末段全弹道上的目标捕获域与最小锥形视场进行仿真,分析最小目标捕获域边界由双曲线变为椭圆时的弹道点和视场角,得到导引头的最佳半视场角为5.9。考虑弹道扰动的影响,通过蒙特卡罗方法计算末段弹道上不同弹道点的导引头目标捕获率,得到在弹道上导引头的最佳起始探测弹道点。为增程单兵火箭弹的制导化提供参考。     

V-BLAST MIMO系统中基于增广信道矩阵分析的发射天线选择算法

为了减少MIMO无线通信系统的射频链路硬件成本和降低系统复杂度,针对采用排序逐次干扰抵消(OSIC)接收的MMSE V-BLAST系统,通过对增广信道矩阵进行次优排序和QR分解分析,提出了一种新颖低复杂度的发射天线选择算法.与其它方案不同的是,本文算法综合考虑了排序、干扰抵消和噪声对天线选择性能的影响.仿真结果表明,该算法的性能比其它算法的性能有很大改善.     

Effect of chip waveform shaping on the performance of multicarrier CDMA systems

This paper studies the effect of chip waveform shaping on the performance of band-limited multicarrier direct-sequence code-division multiple-access (MC-DS-CDMA) systems. The performance criterion is the average multiple access interference at the output of a correlation receiver. A criterion based on the elementary density function is introduced for the performance comparison of various chip waveforms. It is demonstrated that the performance of MC-DS-CDMA systems is quite insensitive to the chip waveform shaping. Moreover, the optimum chip waveform for MC-DS-CDMA systems is practically the same as that of a single-carrier DS-CDMA system.     

激光光束整形的设计和研究

提出了一种加工工艺成熟、利用率高、实现过程简单的位相透镜光束整形方法。采用几何变换方法进行激光高斯光束平化的研究和设计,给出了模拟设计结果并作了简要分析     

A saturation analysis of error-spectrum shaping quantizers

Error spectrum shaping (ESS) quantizers are analyzed in the context of realistic FIR reconstruction filters and nonzero probability of saturation. Conditions for stable operation are derived, and a suboptimal but effective and computationally efficient design method is proposed. Excellent agreement is obtained between the analysis and simulations. Even under these more stringent constraints, ESS quantizers are shown to achieve significant signal-to-quantization-noise ratio (SQNR) gains when quantizing oversampled Gaussian sources     

Transmission distance of in-line amplifier systems withgroup-velocity-dispersion compensation

Group-velocity dispersion (GVD) compensation in in-line amplifier systems is evaluated from the viewpoint of improving the transmission distance. The nonlinear Schrodinger equation, which simulates signal propagation in optical fibers, is numerically evaluated to clarify the optimum configuration for GVD compensation. It is shown that the optimum amount of GVD compensation is about 100% of the GVD experienced by the transmitted signal. The optimum compensation interval is found to be a function of the bit rate, signal power, and dispersion parameter. For dispersion parameter values ranging from about -0.1 ps/nm/km to -10 ps/nm/km, and an amplifier noise figure of about 6 dB, the optimum compensation configuration can eliminate the GVD from in-line amplifier systems, thus improving transmission distances to those limited by self-phase modulation and higher-order GVD