基于飞行器测量数据误差分离的融合算法

讨论利用飞行器的内外弹道测量数据分离控制系统误差和外弹道跟踪系统误差问题。在惯性坐标系的速度域上,通过内弹道测量数据和控制系统误差系数表示内弹道及联系内外弹道的微分方程,建立了基于内外弹道测量数据和非线性融合参数模型,给出了模型的优化方法,参数估计方法及算法。文中方法直接在内外弹道测量数据上建模,模型物理背景明确,可通过对测量原理的分析,提高误差分离精度。计算结果表明,该方法计算速度快、精度高、稳健性好。     

精度评定的分解综合及精度折合

针对试验精度指标进行了系统分解和综合,建立了充分利用历次试验数据的误差因素分系统的命中精度评估和精度折合模型.针对制导工具系统误差造成的弹道差和落点偏差折合提出了一种新方法.基于奇异值分解和矩阵转换,研究了工具误差折合的可行性条件,在此条件下,不需解算系数就可得到不同射程下的制导工具系统误差的折合值.结合试验数据的系统分解建立一体化融合模型,得到精度评定结果.     

目标位置数据融合估计技术

介绍了数据融合在鱼雷近炸引信中的应用,采取时间融合处理方法,将不同时刻的滤波输出数据进行加权平均融合或分层融合处理,明显提高估计精度,减小估计方差.该技术对基于前向探测系统的鱼雷引信炸点预测具有重要意义,对其它参数估计等应用领域亦有参考价值.     

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.     

基于半参数回归的外弹道节省参数估计

给出了基于双星、光雷的联合测量模型,建立了基于半参数回归的外弹道节省参数估计模型,给出相应的算法与计算步骤.理论分析表明,基于半参数回归的外弹道节省参数估计算法能有效地消除非线性因素对参数估计性能的影响,其估计精度优于经典的节省参数建模方法.仿真结果表明该算法是有效的.     

基于误差合成的射程修正系统精度评估

针对修正系统误差源对精度影响权重的问题,提出基于误差合成的一维弹道修正系统精度评估方法。该方法通过计算修正系统误差源的敏感因子,再结合各误差源散布,计算各误差源对系统精度的影响权值。仿真表明,影响修正系统精度的主要因素为卫星定位速度测量误差、阻力器气动误差及弹道纵风误差;计算了在最大射程时修正系统的纵向综合概率误差。     

基于状态信息的装备完好性评估方法

为解决当前装备完好性评估判据不准确的问题,对基于状态信息的装备完好性评估方法进行分析。给出 状态信息获取途径和选择依据,建立装备完好性评估体系模型,确定装备关键单元,根据状态信息特点,采用D-S 证据理论和模糊综合评判对数据进行处理,结合评估体系指标权重实现装备完好性评估,并通过实例进行验证。结 果表明,该评估模型和计算方法在装备完好性评估中具有一定的实用性和有效性。     

水下涡轮发动机推进系统建模研究

开式循环水下涡轮发动机动力系统本身的结构特点和工作条件决定了其特殊性.针对该系统进行数学建模是系统分析与设计的基础.基于系统物理机理分析和元件特性数据拟合相结合的方法,建立了完整的开式循环涡轮发动机动力推进系统的数学模型,该模型物理意义明确、构成简捷,精度较高,且便于参数调整和编程计算.该模型可应用于动力系统的性能评估和优化设计,同时由于该模型描述了系统的动态过程,是发动机控制系统设计的基础.     

基于Bootstrap的可修系统贮存可用度近似置信下限评估方法

针对整机贮存期内的区间型定检数据以及维修方案,提出了可修系统贮存可用度近似置信下限的Bootstrap评估方法。使用基于定时截尾数据的极大似然估计(MLE)方法计算参数的伪MLE值,并利用修正的似然函数法对贮存阶段的无失效数据进行了统计处理。结合Bootstrap方法,引入修如旧和修如新模型计算系统贮存可用度。计算结果表明:该方法得到的置信下限真值覆盖率接近置信水平,其评估精度满足工程的应用需求。     

基于SKF 多传感器融合的无人机航迹规划

针对无人机在未知环境下航迹规划难的问题,提出一种基于开关卡尔曼滤波器(switching Kalman filter, SKF)无人机定位和航迹规划的方法。根据多假设理论,建立地图观测数据,结合基于INS/GPS/GIS 多传感器融合 的航迹匹配方法,使用SKF 算法完成多传感器融合和多模型的参数估计,实现无人机的自主定位和航迹规划。仿真 试验结果表明：该算法稳定性好、收敛速度较快、计算复杂度小,具有较高的航迹估计精度。     

基于样条函数表征目标运动轨迹事后数据融合方法研究

针对靶场小型、机动目标多体制跟踪定位模式,提出一种基于样条函数描述目标运动轨迹并进而转换,实现以其为基函数对测控设备测元进行表征的数据融合方法。在最小二乘准则下,采用非线性最优化方法对样条函数最优节点分布进行搜索,使自由节点分布适应目标运动特性,极大减小截断误差,联合误差方程待估参数被极大压缩,计算效率提高。通过工程应用分析,该方法不仅目标轨迹参数计算精度高,而且能够准确自校准各测元系统误差。     

一种基于瞬时频率估计的被动声学测距方法

本文提出了一种基于瞬时频率估计的被动声目标运动的参数估计及测距方法 ,并给出了误差分析及仿真结果。该方法克服了基于时延估计的小尺寸基阵被动测距方法误差大的困难 ,特别适用于单传感器及小尺寸高精度的被动声学探测系统。     

基于动态权值分配的无人机高度融合估计方法

为了提高无人机在海上低空飞行时的高度导航精度和可靠性,提出一种基于动态权值分配的高度融合估计方法。通过建立INS/GPS组合导航系统误差模型,设计了惯性/卫星/雷达高度计组合导航卡尔曼滤波器,并通过采用最优权值分配策略进行数据融合,实现低空飞行条件下的高度准确估计。仿真结果表明：该方法在低空飞行条件下的高度导航精度有明显提高,具备较强的鲁棒性,具有较大的工程应用参考价值。     

基于SNVA的机动目标状态估计

利用位置预测估计值与位置滤波估计值之间的偏差进行加速度方差自适应调节,提出一种基于状态噪声方差自适应(SNVA)的机动目标状态估计方法。采用SNVA对目标加速度噪声方差进行自适应调整,实现了对当前统计模型的改进; 利用扩展卡尔曼滤波算法对目标状态进行估计。仿真结果表明,基于SNVA的扩展卡尔曼滤波算法对机动目标速度估计的绝对误差小于0.1 m/s,加速度估计的绝对误差小于0.1 m/s²,能够对机动目标的状态进行准确的估计。     

基于零效脱靶量的制导估计一体化方法

为提高反临近空间高超声速目标的拦截精度,提出一种基于零效脱靶量的制导估计一体化设计方法,通过对目标拦截的制导估计问题分析,建立制导估计一体化设计的系统模型,并对具有目标机动补偿的零效脱靶量制导律进行设计。在目标状态信息可量测的条件下,零效脱靶量制导律与比例导引法相比,其制导性能略高;在目标状态信息不可量测的条件下,基于零效脱靶量的制导估计一体化设计方法对目标加速度的估计误差更小,制导精度也更高。利用该方法可以较好地跟踪目标机动,减小估计延迟对制导精度的影响,具有较高的制导精度和较强的鲁棒性。     

基于数据配准的零件精密装配最佳接触状态研究

针对零件表面几何形状误差分布对装配精度的影响与零件装配后配合表面接触状态尚不清楚的问题,提出一种基于数据配准的零件配合表面最佳接触状态确定方法。分析零件表面几何形状误差分布特性,利用数据配准技术提出配合表面接触点确定方法,并采用粒子群优化算法求解最佳接触状态;在此基础上采用小位移旋量表示零件表面的几何形状误差,提出一种基于接触状态的配合误差计算方法,从而实现零件装配精度的初步预测;通过实验验证了所提模型和方法的有效性。研究结果表明：数据配准方法可确定零件装配时的接触点位置和接触状态,预测精密高刚度零件的装配精度;从统计意义上证明,零件的形状误差分布对精密装配的影响不可忽略。     

自行高炮射击精度综合补偿技术研究

为提高自行高炮射击精度,提出了提高高炮射击精度的综合补偿方法。基于武器系统组成,分析了影响自行高炮射击精度的主要因素及影响方式。在此基础上,结合火控闭环控制技术,根据火控解算误差相关性,建立误差综合补偿模型,利用火控解算前一时刻的误差特性,对后一时刻火控解算进行误差实时综合补偿,以提高射击精度。理论计算和试验数据分析表明,在不改变现有武器装备状态的情况下,该方法能提高自行高炮射击精度,验证了该方法的有效性。     

基于多普勒信息的炮位侦校雷达外推算法研究

针对一定条件下炮位侦校雷达定位精度偏低、引导射击能力偏弱的问题,考虑到随着新型炮位侦校雷达技术的发展,所测量的多普勒信息已具有较高的精度,提出将多普勒信息应用到观测模型中。结合无迹卡尔曼滤波,并将弹道系数引入状态变量,建立了基于多普勒信息的七维状态向量无迹卡尔曼滤波算法(七态DB-UKF算法)。理论分析与实验表明,该方法有效利用了雷达的多普勒测量信息,能够有效抑制估计误差,提高参数估计精度,进而提高了外推弹丸的落点精度。