三次样条插值函数的构造与Matlab实现

三次样条插值函数边界条件由实际问题对三次样条插值在端点的状态要求给出.以第1边界条件为例,用节点处二阶导数表示三次样条插值函数,用追赶法求解相关方程组.通过Matlab编制三次样条函数的通用程序,可直接显示各区间段三次样条函数体表达式,计算出已给点插值并显示各区间分段曲线图.     

B样条分频理论及在外测数据处理中的应用

为确定外弹道测量数据节省参数建模中表示弹道所需的样条节点序列,考虑到B样条的局部支撑性、系数矩阵的对称稀疏性等特点,基于B样条函数时外测数据进行分频,改进了基于截幂样条基的分频方法.从理论上证明了逼近空间的相容性定理,并由相容性定理的证明过程得到了延拓节点的一种补充方式.运用本文的方法对外测数据进行事后处理,有效地减少了待估参数的个数,提高了弹道估计的精度.     

一种基于Hermite函数约束的光学经纬仪多站定位方法研究

传统光学几何交会方法中采用的方向余弦定位法因其算法简单清晰一直广泛应用于工程实践,但该方法受空间几何关系影响较大,对测元误差抑制能力差,因此定位精度并不理想,而且不能多站同时定位计算。为此提出一种基于Hermite函数约束的光学经纬仪多站定位解算方法,称为函数约束误差模型弹道最佳估计（EMBET）方法。该方法首先在采用Hermite函数表征目标定位参数以压缩待估参数数量的基础上进而实现对光学经纬仪测元的数学表征,然后将多站多测元观测数据组成联合测量方程,最后依据最小二乘准则优化解算方程获取目标定位参数,并具有对测元系统误差校准的能力。结合仿真实例计算,对方向余弦定位方法和函数约束EMBET方法进行了比较分析,验证了函数约束EMBET方法在光学经纬仪多站定位中具有更高的定位精度和更强的实用性,为工程应用提供了参考依据。     

视频跟踪中图像边缘检测的Beta样条算子

介绍了视频跟踪中图像边缘检测的基于Beta样条函数的边缘检测算子，该算法是利用Beta样条函数对原始图像进行拟合，然后求拟合曲面的二阶导数零交叉点来检测图像的边缘，根据Beta样条函数的局部性质得到具体卷积模板，由于它具有两个自由参数，使它比B样条边缘检测算子具有更大的灵活性。     

样条函数匹配求速方法

已知定位参数求解速度参数有多种方法，文中介绍了依据定位参数和速度参数的匹配性，利用定位参数的逼近样条函数的导数求解速度参数的方法。     

用于多传感器最优融合的优化节点样条数据平滑方法

对多个精度不同的传感器观测数据采用了加权平均法，给出了观测数据的最优融合方法；在此基础上，利用优化理论和最小二乘准则，对高机动目标的运动轨迹实现了B样条函数逼近，使逼近过程适应目标的运动规律，仿真计算结果表明其明显地优于微分平滑和等距节点平滑。     

测速体制下测元误差对弹道参数的精度影响分析

首先给出了测速逐点定轨和样条约束EMBET定轨的误差计算方法的公式推导，然后进行了测元误差对弹道参数精度的影响的仿真计算，得出了测速逐点定轨方法不能满足弹道参数精度指标要求，而在存在较大的不可建模的系统误差的情况下，样条约束EMBET定轨方法的精度计算结果太高以至于不能如实反映实际弹道参数精度的结论。     

基于点质量模型的扰动引力快速计算

为解决扰动引力快速计算的时效性和精确性问题,在点质量模型基础上,根据扰动引力矢量随空间位置的变化规律,提出了三次样条函数对扰动引力空间变化规律进行数值逼近,分别对点质量模型的四个频段空间采样点扰动引力进行样条函数插值仿真,降低了计算复杂度,解决了由于数据计算引起的延时误差问题.结果表明:该方法实现了弹载计算机快速计算,并具有良好的计算精度.     

样条约束EMBET方法在不完整测元解弹道中的应用

在建立节省参数弹道估计联合模型的基础上,结合样条约束EMBET算法,利用遥测弹道搜索样条时间节点序列,在测量数据不完整的情况下,融合少量高精度测速雷达的测量数据计算出完整的弹道,在实际任务数据处理中获得成功应用,使用该方法提高了弹道参数的精度。     

基于最小二乘改进法的测速数据处理及应用

多测速系统是航天测控网的重要组成部分,通过多站联测可实现外空间飞行目标的高精度测速。以两套测量体制联测距离和变化率为对象,建立了最小二乘改进方法。该方法在通过最小化误差平方和的基础上寻找数据的最佳函数匹配,对目标参数进行估值,并对解算出的目标参数反算到测元,对实际测元的差值部分进行有效补偿,获取了更为准确的目标参数,使计算出的结果更加贴近实际飞行情况。     

基于样条约束的弹道融合抗差估计方法

为提高样条约束的弹道融合处理的精度,提出了一种基于抗差估计的弹道融合估计方法,该方法根据弹道处理中各类误差特性的不同,设计相应的标准进行分离,并实现异常值修正、系统误差迭代估计和样条节点的自适应调整,利用修正后的样条函数和观测向量再进行弹道解算可有效地提高解算的精度.通过算例分析验证了该算法的可行性和实用性,计算结果表明该方法能有效地抵御异常观测、系统误差及样条表示误差对弹道解算结果的影响.     

一种采用自适应变终止结点的样条求解最优轨迹的新算法

探讨了采用样条函数求解弹道参数最优问题的优越性,提出了一种自适应变终止结点的样条插值新算法,用此算法对制导航弹的弹道轨迹进行优化,得到了非常接近实际最优轨迹的解,从而证明了此算法的有效性.此新算法的优点在于它可用于求解复杂模型的轨迹最优问题,对解决实际工程优化问题具有实用价值.     

短基线干涉仪测元与距离变化率融合处理方法

短基线干涉仪与脉冲雷达（或微波统一测控系统）相结合的外弹道测量体制是目前航天发射任务主动段测控的主要手段。针对不同传感器跟踪测量数据的融合问题,建立了短基线干涉仪测量元素与雷达测量的距离变化率测量元素融合的算法,实现了利用测速数据确定目标的位置和速度参数的功能。仿真结果表明,该方法改变了以往短基线干涉仪测量必须依赖定位数据的境况,拓展了外弹道的数据处理手段。     

空舰(地)导弹下滑弹道优化设计研究

对一般空舰导弹的纵向下滑弹道进行了设计研究,提出用样条函数作为导弹的纵向下滑基准弹道。实例计算结果表明,设计的下滑基准弹道可以满足载机不同发射速度、不同发射高度条件下弹道的技术要求。提供的方法可供弹道的计算机辅助设计参考。     

基于无迹卡尔曼滤波算法的弹道落点预测方法

为解决靶场理论弹道和外测飞行目标实时信息预测落点预测时间长,不能清晰及时预测飞行轨迹等问题, 提出一种改进的弹道落点预测方法。从弹道模型出发建立基准模型坐标系,将外测设备参数配置于基准模型坐标系, 实时采集的外测设备数据采用无迹卡尔曼滤波(unscented kalman filtering,UKF)算法滤波处理后获得融合轨迹,并 通过Runge-Kutta 算法进行外推计算以进行落点预报。经Matlab 仿真分析和实际效果验证,该方法的结果更加精确 且适用性更强。     

高超声速飞行试验助推段弹道优化方法

为减小高超声速飞行试验助推段飞行环境的恶劣程度,提出了一种生成三自由度最优弹道的方法。采用基于攻角编码的遗传算法,并用三次样条对攻角-时间历程进行平滑处理。优化过程首先搜索满足窗口参数的可行解,然后以攻角范围、最大动压、最大法向过载等参数为目标函数,以窗口参数为约束,搜索飞行环境恶劣程度最低的最优化弹道。计算结果表明,该算法能够避免理论弹道中存在局部高风险阶段的情况,并具有良好的鲁棒性。     

光学接力跟踪的弹道融合

研究用多台光学设备分段跟踪同一弹道的数据融合问题，首先给出弹道参数，测元真实信号的节省参数模型，并由此建立弹道跟踪数据的节省参数模型，以此融合各接力段数据。该方法能给出精度较高的完整而分段光滑的弹道，同时可给出对跟踪数据的主要系统误差的估计。     

“红外卫星-地基雷达”航迹融合算法的实现及精度分析

为提高对助推段弹道导弹轨迹跟踪的精度,设计一种“红外卫星-地基雷达”航迹融合算法。通过建立传感器量测和航迹融合的仿真模型,结合凸组合融合法和协方差交集法,分别实现了实现天波超视距雷达和红外预警卫星配准后航迹数据的融合,以及天波超视距雷达和红外预警卫星配准后航迹数据的融合。通过仿真证明了在进行航迹融合后的跟踪结果较SBIRS单独的跟踪结果精度更优。本文设计的凸组合融合法和协方差交集法的跟踪结果精度可以满足针对弹道导弹的早期预警需求。     

"红外卫星-地基雷达"航迹融合算法的实现及精度分析

为提高对助推段弹道导弹轨迹跟踪的精度,设计一种"红外卫星-地基雷达"航迹融合算法.通过建立传感器量测和航迹融合的仿真模型,结合凸组合融合法和协方差交集法,分别实现了天波超视距雷达和红外预警卫星配准后航迹数据的融合,以及天波超视距雷达和红外预警卫星配准后航迹数据的融合.通过仿真证明了在进行航迹融合后的跟踪结果较SBIRS单独的跟踪结果精度更优.设计的凸组合融合法和协方差交集法的跟踪结果精度可以满足针对弹道导弹的早期预警需求.     

基于小波的分形函数逼近

本文在分形函数逼近系统中引入基数Ｂ样条小波尺度函数,提出了基于小波的分形函数逼近算法,该算法可充分利用尺度函数和分形函数在多尺度和多分辨性上的一致性。逼近参数的求解可转化为凸二次规划问题。实验结果表明,这种新算法的逼近郊民于基于多项式的分形函数逼近,且在数据压缩、特别是图像压缩方面存在很大潜力。