基于Q-learning算法的SAR导引头制导律设计研究

基于任务装订工作方式的传统空地SAR导引头存在模式固定、成像-打击交接班弹体约束高准确度要求、作战系统资源调配自由度低，无法满足雷达导引头智能化作战需求。针对该问题，提出基于全信息链条利用的强化学习智能制导律算法。该算法以雷达导引头当前位置和速度为输入状态，以导弹施加法向过载为动作空间，充分考虑到末制导弹载SAR成像视场角和前视跟踪打击脱靶量约束，以成像检测和跟踪打击脱靶量作为奖励函数。在连续的状态空间和动作空间中，雷达导引头能根据战场态势自主选择制导律动作。实验表明，所提算法可综合中制导单脉冲扫描、末制导聚束成像与前视跟踪打击弹体前倾角和曲线轨迹控制约束要求，并可根据目标成像结果合理调配SAR成像时间，提高打击目标识别准确率，具有一定的SAR导引头制导智能决策打击能力，并可灵活适应不同作战任务。     

成像寻的制导

过去的主动、半主动、被动等寻的制导主要是将目标作为辐射或反射电磁波的点目标进行搜索、捕捉、跟踪的。成像寻的制导和上述寻的制导方式基本上相同,但由于能获得含背景在内的目标信息景像,所以比点跟踪方式的识别性能优越,且可进行智能化高精度自主制导。主动成像方式包括合成孔径雷达(SAR)     

提高干扰条件下主动导引头目标截获能力的措施

1引言程序初制导、捷联惯导/指令修正中制导和寻的末制导的复合制导体制是新一代中远程地空导弹中较多采用的制导体制,在这种制导体制的地空导弹中,寻的末制导导引头能否有效地截获目标是实施有效拦截的关键。在简要介绍分析了干扰对复合制导系统跟踪影响的基础上,本文着重讨论     

复合制导导弹

本发明是有关在初、中段采用半主动寻的制导,末段采用主动寻的制导的复合制导导弹。一般说来,在采用半主动制导和主动制导时,导弹所接受目标产生的多普勒频率,视照射目标的发射频率不同,以及照射源和目标所构成的角度不同而异。因而,以往的复合制导导弹从半主动制导转换为主动制导后,往往不知道目标的多普勒频率,因而必须从新探测目标。因此,采用旧的复合制导时,往往在最为关键的末端——从半主动制导转换为主动制导时,失去目标。所以制导精度很差。     

基于预测控制的寻的导弹末制导律研究

为提高寻的导弹末制导性能,解决传统比例导引律在目标大机动的情况下,制导性能较差的问题,文中通过对一个简化了的二维导弹目标遭遇模型的研究,基于连续时间预测控制理论的输出跟踪方法,给出了一种寻的导弹最优末制导规律,并对其稳定性进行了分析。该预测制导规律不但解决了反馈线性化制导律在使用条件上的限制问题,而且通过数字仿真表明,所设计的预测制导规律比传统的比例导引规律具有更好的制导性能。特别是在得出的加速度指令方面,具有很大优势。     

双模复合寻的制导技术中的数据融合研究

双（多）模复合寻的制导技术已成为精确制导技术的主要发展方向，多传感器数据融合技术是双（多）模寻的制导的关键技术之一。它对于提高在复杂电子，光电干扰环境下，引导头对目标的探测，识别和跟踪能力，提高导弹武器系统自身的生存能力具有重要意义。讨论了复合寻的制导逻辑转换的三种基本模式，并以证据理论为指导，研究了用模型推理技术进行目标识别的具体模型和识别过程。     

微波/红外复合双模天线罩电性能分析

半主动雷达寻的／红外寻的双模复合导引头，是精确制导复合技术中一种典型的复合导引头。它既可以达到半主动雷达寻的作用距离，同时在末端又能应用红外寻的对目标进行探测跟踪，较大地提高了寻的制导导弹的抗干扰和末端格斗能力。针对双模天线罩的电性能问题进行研究，从而改善和提高双模天线罩的电气性能，确保导弹武器系统的正常工作。     

巡航导弹末制导技术的发展

简述了现有常规对陆攻击巡航导弹末制导系统,分析了它的缺陷和局限性。评述了未来巡航导弹末制导的发展趋向。指出成像早的是未来巡航导弹末制导的主要发展方向,为此需要在自动目标识别技术的开发方面做出努力。提出低速率修正末制导可作为自主寻的的一种替代办法。     

PC-DBS高分辨准成像技术在末制导中的应用

讨论利用相参脉冲雷达发射相参线性调频脉冲串,在信号处理中采用脉冲压缩(PC)和多普勒波束锐化(DBS)技术对回波进行处理来获得载体前方大面积区域的高分辨目杯特性,以信号模糊函数为出发点,讨论在末制导雷达中如何利用这两种技术的结合来获得高分辨的二维目标特性,从而使末制导雷达的分辨率得以提高。     

红外成像制导末端局部图像识别跟踪研究

针对红外成像制导末端目标图像充满导引头视场影响目标识别跟踪的问题,提出一种红外成像制导末端局部图像识别跟踪的方法。分析了红外成像制导原理;选取了高亮区比例、灰度标准偏差、长宽比、紧凑度和复杂度等5个特征量作为特征提取和目标识别的依据,提出适合导弹的目标快速识别算法;通过计算红外成像制导末端目标图像,在导引头焦平面上的投影面积的变化情况,分析了弹目距离与相对速度对目标图像变化情况的影响,研究了形心跟踪到局部图像跟踪的转换时机。综合考虑了可靠性和实时性要求,选取飞机机头作为局部图形跟踪的跟踪点;搭建红外成像制导仿真场景,对所提出的方法进行仿真分析。仿真结果表明：该方法能够有效地识别图像中的目标,减小红外成像导引头跟踪盲区,实现红外成像制导末端的平稳跟踪。     

毫米波雷达导引头频域高分辨技术研究

提出在强海杂波环境下利用频域高分辨技术提高末制导雷达对弱小目标的分辨能力。文中首先分析了频域高分辨原理．然后推导了比例导引方式下雷达导引头频域高分辨的实现条件,明确了系统的频域分辨率大于目标的多普勒频差是实现频域高分辨的先决条件,并给出了目标的多普勒频差与弹目距离、弹目速度、迎头角以及目标长度的关系,最后给出了仿真实验结果．结果表明系统的分辨率达到10Hz时,可以对弱小目标实现频域高分辨。     

交会末段制导引信一体化系统射频成像目标轮廓重构方法

目标实时精确识别与定位是实现制导引信一体化(GIF)技术的关键,对提高弹药末制导及起爆控制精度具有决定性的意义。以射频成像GIF体制为对象,基于射频成像原理及目标特性,结合计算几何和统计学原理,针对交会末段提出了一种目标轮廓重构方法。该方法通过灰度映射变换,提取仅包含目标信息的灰度值,显著降低了数据量,同时增强了图像对比度;在阈值分割、角点提取的基础上,应用统计学剔除异常值的方法滤除背景噪声并抑制目标边界干扰;利用凸壳技术实现目标轮廓重构,得到可以完全覆盖目标区域的最优凸多边形作为目标轮廓。理论分析和仿真结果表明,该方法时间复杂度低,实时性好,可实现目标的精确识别与定位。     

机载相控阵雷达多分辨率成像研究

根据对相控阵天线孔径色散效应分析,设计了机载合成孔径雷达( SAR)试验系统在不同分辨率下的信号波形。针对多普勒波束锐化( DBS)模式不进行越距离单元走动校正(MTRC)和回波2次相位匹配的缺点,采用MTRC补偿和2次相位匹配滤波的方法提高了DBS的分辨率;针对斜视SAR距离走动大和距离弯曲小的特点,采用时域校距离走动、频域校距离弯曲的成像方法,并对其3次相位进行修正,有效扩大了方位聚焦深度。初步试飞结果验证了系统设计和处理方法的合理性。     

基于神经网络的中制导律

基于神经网络的中制导律适合末段采用寻的制导的复合制导导弹。采用针对固定目标、同时能满足复合制导中制导要求的最优中制导律来提供神经网络的训练样本，通过遗传算法对神经网络的各个权值及各神经元的阈值进行综合寻优，以各时刻导弹及目标的位置坐标作为神经网络输入，经过计算输出相应的中制导指令。仿真结果表明基于神经网络的中制导律不仅能用于攻击固定目标及机动目标，同时能满足复合制导中末交班的各项要求。     

脉压多普勒制导雷达抗质心式箔条干扰技术

根据质心式箔条对雷达干扰的作用机理和脉冲压缩多普勒体制雷达的信号处理原理,分析了脉冲压缩多普勒末制导雷达对抗质心式箔条干扰的优势,并对质心式箔条干扰下的导引头在目标识别和跟踪两方面所采用的对抗技术途径进行了初步探讨。     

机载雷达成像中的两种改进多普勒质心估计算法

多普勒质心估计是机载脉冲多普勒雷达DBS成像技术中最为关键的步骤之一.本文针对载机惯导参数误差较大的实际情况,提出了改进的频域和时域多普勒质心估计算法.新的算法克服了传统算法受地面场景非均匀性和回波信号起伏的影响,大大提高了估计的精度.最后将这些算法用于某型脉冲多普勒雷达的实测数据,成像结果证明了算法的有效性.     

红外成像制导抗干扰分析

红外成像制导是当今世界各国竞相发展的精确制导技术,然而在复杂电磁干扰环境下,红外成像导弹如何还能精确打击目标已成为世界各国红外制导研究的重要课题。据此,通过较系统地分析红外成像制导干扰的机理,对几种比较成熟的的红外抗干扰技术进行介绍和阐述,采用抗干扰措施后,可显著提高红外成像制导导弹的抗干扰能力。     

低冗余灰度成像技术在反舰导弹末制导中的应用

在对反舰导弹特点和主要几种反舰导弹末制导干扰与反干扰原理进行分析的基础上,提出了基于灰度成像技术的导弹末制导控制办法。在参阅已有文献的基础上,从可行性方面进行了论证,给出了系统设计流程图,列出了相应的数据转换公式,进行了时间处理上的对比验证。这种"低冗余"的红外灰度图像作为信息源具有信息处理所需时间短、排除干扰效率高的优点,有利于提高现代反舰导弹的突防命中能力。