弹道导弹中段机动突防制导问题的仿真研究

对弹道导弹中段机动突防制导问题进行了仿真研究.完成了导弹高空机动突防系统概念设计,建立了大气层外飞行的导弹突防制导问题的数学模型,设计了非线性规划求解突防制导指令的两种算法:基于解析解的Bang-Bang控制形式求解和多重参数化法求解.最后基于以上数学模型和算法模型建立仿真系统,对突防制导问题的两种算法进行仿真验证.     

网络化防空导弹体系跟踪制导网抗干扰能力研究

在分析网络化防空导弹体系的跟踪制导网面临的主要电子干扰的基础上,结合跟踪制导网的特点,提出了跟踪制导网抗干扰能力的指标因子,根据指数法建立了综合评估模型,同时建立了各个抗干扰因子的抗干扰因子模型,并通过FAHP方法求解出了综合抗干扰因子的权重系数.此模型能够定量地评估跟踪制导网的抗干扰能力.     

反舰导弹末制导雷达动态搜索模型

末制导雷达搜索模型的建立是反舰导弹捕捉概率计算过程中重点研究的问题。在分析了反舰导弹末制导雷达搜索过程特点的基础上,将末制导雷达的搜索过程细化为扫描波束的运动过程,分为随着导弹一起的平移运动和扫描波束自身的转动,建立了末制导雷达动态搜索过程的数学模型。以捕鲸叉导弹的末制导雷达搜索过程为例,对所建模型进行了仿真验证。     

梯度法在导弹最优制导律仿真中的应用

建立了空空导弹攻击目标的最优制导模型，并推导出梯度投影法求解终时不定、有约束的导弹最优制导规律．对三种不同的拦截情况，进行了仿真，结果证明梯度投影法数值求解导弹最优制导律是可行的。     

反舰导弹末制导雷达搜索模型

在舰载反舰导弹捕捉概率的仿真过程中, 末制导雷达搜索功能的仿真是研究重点.在分析了舰载反舰导弹末制导雷达搜索特点的基础上, 针对在每一个仿真步长内雷达搜索分为不存在回扫、存在回扫但未覆盖、存在回扫并覆盖的三种情况, 分别建立了搜索的数学模型, 并对所建模型进行了深入的分析.     

空对面主动雷达导弹末制导段弹道仿真

建立了空对面主动雷达制导导弹在中制导段后搜索、截获、跟踪并攻击目标的仿真模型,该模型包括导弹运动模型、导弹气动计算模型、自动驾驶控制模型、导弹引导模型、大气环境模型、目标位置模型、导引头搜索、截获及跟踪模型,并在一定条件下对导弹攻击弹道进行了仿真计算。     

对末制导雷达的箔条诱饵干扰分析

分析了箔条弹对末制导雷达干扰过程中的质心模型以及箔条弹的最大投放间隔、最佳投放时机、干扰效能等,并对分析结果进行了Matlab仿真验证,为箔条弹在实际作战中的运用提供了理论依据。     

图像制导导弹目标捕获概率的研究

为了研究图像制导导弹采用导引搜索时目标的进场概率,建立了目标作不同机动的模型,并将测量误差引入到模型中.在一定的目标信息中断时间和测量误差下,利用统计试验法对目标的捕获概率进行了研究.仿真结果表明当采用导引搜索时,目标的捕获概率受测量误差影响较小,它随目标信息中断时间的增大而明显减小;当中断时间达6s时,捕获目标的概率保持在0.7以上.     

速度追踪制导律制导回路建模及解析分析

以导弹初始瞄准误差为初始小扰动,建立理想条件下速度追踪制导律制导回路模型,在此基础上求解其解析表达式。通过对解析解进行无量纲化分析,得出理想条件下的速度追踪制导律制导回路只存在一个设计参数,它是无量纲的末制导时间,该设计参数直接决定了速度追踪制导律的制导精度与法向过载的大小。通过对法向过载及终点脱靶量的分析,给出了该设计参数的取值范围。     

反辐射导弹对舰载雷达系统捕捉能力研究

舰载雷达系统包含的舰载雷达数量多、类型不一而且分布密集,在反辐射导弹(ARM)反舰作战时,对不同类型的捕捉能力决定了ARM的制导和命中精度。根据舰载雷达的工作方式、辐射信号空间分布特点和ARM导引头信号分选机理,建立了ARM对舰载雷达系统的攻击模型,该模型可用于求解ARM对不同舰艇各型舰载雷达的捕捉概率。仿真结果表明,在采用随机工作方式下,ARM难以捕捉发射功率相对小、但波束稳定的制导雷达,而对搜索周期短、发射功率大的舰载搜索雷达有较高的捕捉概率。     

基于最小二乘法的硅二极管I-V 特性建模

为研究硅光电器件的性能,对基于最小二乘法的硅二极管伏安(I-V)特性建模进行研究.分析二极管的I-V特性,采用多项式回归分析算法对实验测量的非线性数据集进行拟合,通过最小二乘法推定系数来构造其矩阵,求取反应硅二极管I-V特性的数学模型参数,通过预测值与实际测量值之间的误差分析来验证算法拟合经验公式的准确性.结果表明,该算法和程序可广泛应用于非线性数据集的多项式回归分析中.     

高次多项式拟合算法在多通道采集系统中的应用

由于采集电路中的器件差异性及被测源的特定非线性导致的采样值非线性偏差,为了提高采集的精度,笔者将高次多项式拟合算法应用到多通道采集系统中.在硬件采集电路上设计了针对特定频率的滤波器及可调放大器电路,在给定特定值的情况下修正了来自于器件差异性带来的偏差,同时通过软件补偿的方法即高次多项式拟合算法解决了全量程的非线性偏差.结果表明:通道之间的最大信号偏差小于信号平均值的±1%,通过硬件及软件方面相结合的办法保证了采集系统在整个量程的高精度要求,为高精度采集系统提供了一种软件及硬件相结合的解决办法,具有一定的参考意义.     

联合火力打击中的多目标组合排序算法

针对联合火力打击中的目标排序问题,建立多目标组合火力打击排序数学模型。通过对比和借鉴同类的体系评估算法,设计基于信息流循环效率的多目标组合排序算法,研究多目标组合在联合火力打击中的体系价值及在火力打击排序中的规律特点;按照固定目标组合和动态目标组合方式分别设计仿真模型,提出并验证联合火力打击目标排序的基本原则。实验结果表明：基于信息流循环算法的多目标组合排序符合联合火力打击的目标排序战场需求,具备战场普遍性和应用性。     

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。     

基于视频的装甲车和飞机检测跟踪及轨迹预测算法

针对当前视频目标跟踪算法跟踪多目标容易跟丢的问题,以视频中的装甲车、飞机为研究对象,研究一种改进跟踪学习检测(TLD)的视频多目标检测跟踪算法.对于跟丢的目标,利用Kalman滤波算法的预测功能跟踪视频中典型目标的轨迹,并采用Kalman滤波算法跟踪的轨迹来弥补TLD算法丢失的部分,从而获得视频中典型目标的完整轨迹,以...     

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.     

基于多目标不确定性改进的GM-PHD滤波器

基于随机有限集的高斯混合概率假设密度（GM-PHD）滤波是处理多目标跟踪问题的一种有效方法。GM-PHD滤波器在密集杂波环境中会因估计误差过大而导致跟踪性能的下降,主要是因为没有充分考虑来自多目标量测的不确定性。为此,提出在考虑高斯分量权重的情况下,通过分量值改变协方差更新式,并通过引入标签,采用自适应阈值对高斯分量进行合并。理论分析和仿真结果表明：该方法在杂波环境下,目标最优次模式分配距离小,跟踪精度更高;目标数量的估计结果受杂波的影响更小,其估计值更接近真实的目标数量;通过具有不同杂波以及检测概率条件的跟踪场景,证明了该方法的目标数量估计精度和滤波性能明显好于传统算法。     

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。     

轴对称非球面设计参数测试技术

针对未知设计参数的旋转对称非球面,讨论了面型参数的拟合方法,对轴对称非球面设计参数测试技术进行了研究.利用接触式探针轮廓仪的测量数据,通过多项式拟合给出对称轴和顶点曲率初值,利用最小二乘法与约束变尺度迭代原理,对测量数据进行曲线拟合,获得非球面的设计参数值,拟合参数计算的面形数据与实测数据相比较,得到误差曲线及相应得面形误差PV值.拟合分析结果表明:该算法具有收敛速度快、稳定性好的特点,拟合参数很好地还原了加工曲面的设计参数,能够满足非球面镜的超精密加工精度要求,为非球面镜加工质量的评价以及后续补正加工提供了理论依据.     

光电瞄具提前量解算的仿真检测模型

光电瞄具提前量是指武器命中运动目标情况下,在俯仰和方位上赋予武器命中点相对于目标现在点的提前值。瞄具提前量直接决定着武器的命中精度。介绍了校验光电瞄具提前量算法的检测模型。利用建立的仿真坐标系,推导出目标航迹的参数方程;针对典型航迹,采用多项式拟合给出合理航迹点;根据所测量的方位角、俯仰角和斜距离等坐标参数和射表,用抛物线插值法推导了俯仰和方位提前量的仿真检测模型。实验证明,用该仿真模型检测光电瞄具提前量精度的方法正确可靠,为瞄具提前量的检测提供了一种新方法。