切比雪夫多项式降阶技术在设计数字滤波器中的应用

本文描述一个以切比雪夫多项式为基础,能够使N阶多项式降阶而误差精度高的技术方法和此技术在设计数字滤波器中的应用。     

瞬态信号测试的自适应采样策略

研究了瞬态信号测试过程中采样设计所面临的基本问题，根据多项式预测器的数学模型，研究提出了适用于瞬态信号测试的自适应采样策略，给出了零阶和一阶自适应采样算法，并给出了软件模拟结果。     

多项式拟合在试飞数据预处理中的应用

研究了用于试飞数据预处理的拟合滤波,根据多项式拟合的最小二乘原理,用多项式移动拟合滤波算法处理试飞数据,采用逐点估算最佳拟合阶次的方法,对于变化较缓和变化剧烈的数据,都获得了良好的平滑效果.     

转管自动机幂函数凸轮曲线设计方法

针对早期转管自动机炮箱凸轮曲线动力特性的不足,提出利用幂函数多项式设计凸轮曲线过渡曲线的方法,给出了多项式通式、方程待定系数的求解方法、幂函数多项式阶次的选择方式。按该方法确定的炮箱凸轮曲线,可保证高阶导数光滑和端点连续,运动规律通用性强,并可加约束条件,满足需要的动力特征。利用11次多项式对某转管自动机凸轮曲线进行曲线拟合,分析了位移、速度、加速度计算结果,提出了修正方向,对转管自动机炮箱凸轮曲线的设计具有参考意义。     

基于一阶差分修正指数曲线法的GPS卫星钟差预报

针对二次多项式模型和修正指数曲线法模型在预报GPS卫星钟差时精度的不足,提出了基于一阶差分修正指数曲线法的GPS卫星钟差预报模型。该模型先对原始钟差数据序列相邻历元作一阶差分处理,以得到有效数字位数更少的一组钟差差值数据序列,以此来提高模型的预报性能;然后,基于一阶差分的钟差差值数据序列建立了GPS卫星钟差预报模型。试验结果与分析表明,该模型较二次多项式预报模型和修正指数曲线法预报模型的预报效果较好,中短期的预报精度均在1ns以内且只需采用较少的钟差数据进行建模即可达到高精度的预报,为GPS卫星高精度中短期钟差预报提供了一种新思路。     

基于SPCE-HDMR的某输弹协调机构稳健设计研究

针对某输弹协调机构不确定性输入参数众多、稳健优化设计计算量大的问题,提出一种基于稀疏混沌多项式展开的高维模型表达技术,即SPCE-HDMR,用于提高输弹协调机构的到位精度,其显著优势是能够明确输入参数的线性程度和耦合特性,将构造复杂高维代理模型由指数级增长降阶为多项式级增长。首先,明确输弹协调机构的不确定性输入参数,并对其进行分类; 然后,基于Cut-HDMR思想搭建输弹协调机构高维模型的函数扩展结构,利用优化拉丁超立方采样技术,结合稀疏混沌多项式展开方法,构建输弹协调机构高维模型的分量函数; 最后,进行了输弹协调机构的稳健优化设计研究。计算结果验证了该方法的实用性和有效性,且能够高效准确地提高输弹协调机构的到位精度。该方法为输弹协调机构以及其他工程机构的设计提供了理论参考。     

移动机器人的局部路径规划与控制

本文介绍了基于多传感器结构的移动机器人局部路径规划与控制系统,该系统包括一个五阶极坐标多项式表示的路径产生器,由扩展Kalman滤波器（EKF）实现的位置估计器及由PI控制组成的路径跟踪器。     

识别和分离导弹外弹道隐周期性噪声的方法初探

设计了变阶多项式最小二乘滤波器，建立了精确拟合模型，以γ统计量作为对导弹外测数据中的隐周期性噪声进行识别的一种方法，成功地实现了隐周期噪声的图形直观显示，初步探讨了隐周期噪声的分离方法。     

插值非线性滤波技术在大失准角传递对准中的应用研究

为了避免扩展Kalman滤波算法中的矩阵微分计算,提高计算效率,降低非线性函数线性化逼近中的高阶截断误差影响,文中分别利用一阶和二阶Stirling多项式插值逼近公式计算系统状态变量均值和方差矩阵,按照EKF滤波算法计算流程建立非线性系统一阶和二阶插值滤波算法.基于大失准角传递对准非线性系统滤波实时性和精确性要求,应用一阶和二阶插值滤波算法对其实现系统状态滤波研究.从仿真结果可以看出,与EKF算法相比,插值滤波算法计算量小,有效提高了传递对准非线性系统滤波精度,其中二阶插值滤波算法估计性能最好.     

基于声场模信号特征和多项式拟合的声速剖面反演技术研究

针对未知环境下利用经验正交函数表示声速剖面的局限性,提出了一种基于多项式拟合和模信号相结合的声速剖面反演方法。介绍了模信号的概念和深海分布特性,通过理论分析和仿真分析,证明低阶多项式拟合可用于深海声速剖面的表征,并提出采用5阶多项式拟合以实现对2 000 m以浅的声速剖面较精确的表征。在反演处理流程中,利用不同参数的多项式拟合计算获得拷贝模信号,利用脉冲声信号获得数据模信号,并通过遗传算法进行参数寻优。以典型Munk剖面为例仿真分析基于垂直阵、单水听器、非海面海底反射(SRBR)信号的反演性能,单水听器的声速剖面反演与垂直阵性能接近,并提出基于非SRBR模信号反演可以提升在海底参数未知条件下反演的技术思路。利用4 000 m海深的单水听器接收的脉冲信号（距离180 km,接收与发射深度均为100 m）进行方法性能验证,结果表明,共轭深度以下（100~2 000 m）的声速剖面反演误差小于0.2 m/s.     

导弹中末制导弹道交接律研究

针对中远程导弹中末制导交班过程中的弹道交接问题,基于交接过渡段制导的思想设计了一种新的中末制导交接律。首先给出了满足导弹弹道一阶和二阶平滑的条件,然后分别采用三角函数和多项式函数形式的交接律平滑算子作为加权系数,求解出满足弹道平滑条件的平滑算子具体表达式。仿真结果表明:所设计的中末制导交接律算法简单,适用于导弹攻击过程中不同阶段制导律的弹道交接及实现中末制导交接过程中的弹道一阶和二阶平滑交接。     

比例导引法中剩余飞行时间的计算方法

为了给比例导引法提供尽可能精确的剩余飞行时间,基于导弹-目标相对运动模型,研究了剩余飞行时间的计算方法。建立了以导弹前置角收敛到0为准则的剩余飞行时间计算模型。对于比例系数为3时的特殊情形,利用解析方法得到了该计算模型的一阶解和二阶解,通过仿真分析对解的精度进行了评估; 利用多项式拟合方法得到比例系数为其他值时剩余飞行时间的近似解,仿真分析表明多项式次数为5时拟合精度较好; 将研究的剩余飞行时间算法应用于拦截不同类型目标的比例导引过程,结果表明,该算法用于比例导引拦截匀速目标具有良好效果,在导弹速度足够大时也可有效拦截匀加速目标。     

基于误差预处理技术的纯方位目标跟踪方法

基于误差预处理技术的纯方位目标跟踪方法,采用多项式分段拟合测量.在潜艇作变向机动时,以转向点为界,根据目标方位变化曲线建立数学模型,并对目标方位序列进行多项式逼近分段拟合,对测量方位的误差进行处理.该方法通过仿真证明有效.     

空战数据链通信延时产生的影响及其补偿

战术数据链在现代网络中心战中起着中枢的作用.但由于网络通信存在延时,使得对敌方目标态势判断存在滞后和误差,易引起决策不当.本文在研究通信延时产生原因,分析延时时间的基础上,利用马尔可夫加速度模型建立机动目标预测器,针对目标机动情况,用三阶或六阶多项式对目标状态进行推测.仿真结果表明该方法可以起到好的延时补偿作用.而当目标机动时,延时补偿效果更为明显.     

捆绑式运载火箭的一体化模型降阶

以捆绑式运载火箭为对象,开展先局部后整体的一体化模型降阶技术研究,其中局部降阶采用双协调自由界面模态综合法,整体降阶采用内平衡准则.将双协调自由界面模态综合法与自由界面模态综合法和固定界面模态综合法进行对比,显示出双协调自由界面模态综合法的优越性.数值仿真结果验证了一体化模型降阶方法的有效性.     

基于MPC和模糊控制的智能汽车路径追踪研究

为提高智能汽车在高速工况下的路径跟踪精度,设计了基于MPC和模糊控制的轨迹跟踪控制器,基于MPC算法建立车辆单轨模型,通过控制前轮转角实现智能汽车对五阶多项式避障路径的跟踪;以横摆角速度及质心侧偏角误差值为双输入,通过模糊控制输出横摆力矩施加至车轮,以减少高速工况下轨迹的偏差.搭建CarSim/Simulink联合仿真模型进行验证,结果表明,文中的控制方法能减少高速工况下路径跟踪的偏差,跟踪效果良好.     

循环冗余校验分布式算法的理论推导及FPGA实现

循环冗余校验(CRC)算法广泛应用于测控及通信领域以提高数据传输的可靠性。传统的按位计算CRC校验值的方法不能满足高速信号处理的要求。利用FPGA查找表结构以及并行分布式运算的特点,在很大程度上可以突破处理速度上的瓶颈。本文对CRC分布式算法进行了公式推导,该方法可以衍生出针对任何阶次生成多项式以及任意处理位宽的CRC分布式算法。该算法在实际应用中获得了很高的处理速度和很好的稳定性。     

基于混合优化算法的小子样复杂规律建模方法

针对在高速飞行器建模及动力学特性分析过程中,用多项式拟合方法求解飞行器小子样复杂规律建模问题的不足,提出了基于混合优化算法的高速飞行器数据拟合的新思路,即将建模中气动、动力小子样参数拟合问题转化为最短路径的优化问题,要求拟合出来的函数经过各数据节点的同时,走最短的路径,从而将数据拟合问题转化为非线性优化问题。该方法突破了传统多项式拟合阶次小于节点数的限制,获得了能够准确反映模型特性的平滑曲线。鉴于混合优化算法（仿生优化算法与序列二次规划的局部优化算法相结合）收敛半径大、优化精度高等优点,以某型高速飞行器小子样气动参数点为例,采用混合优化算法进行优化,在飞行器建模及动力学特性分析中用拟合得到的模型计算气动参数,可大大提高计算精度,仿真试验亦取得了满意的效果。     

基于遗传规划的空空导弹攻击区拟合

针对传统空空导弹攻击区多项式拟合方法拟合模型固定,拟合精度较差等问题,提出一种基于遗传规划的空空导弹攻击区拟合方法.首先建立遗传规划空空导弹攻击区拟合模型,然后利用遗传规划算法对攻击区进行拟合,得到攻击区拟合多项式模型,最后通过非线性回归的方法对拟合得到的多项式模型进行回归分析,修正模型系数,得到最终的空空导弹攻击区拟合多项式.仿真实验证明了该算法比传统多项式拟合算法拥有更高的拟合精度.     

一种高次多项式在内燃机凸轮设计中的应用

本文给出一种高次多项式用于内燃机凸轮曲线的设计,它解决了常用高次多项式凸轮存在的问题。文中用优化方法求得了12150L柴油机凸轮的最优解,并归纳出多项式指数之间的关系。