拦截低慢小弹道解算方法研究与实现

为满足单兵拦截低空慢速小型无人飞行器实战中对弹道解算器的低成本、小体积、高精度的要求,设计了一种在STM32硬件平台上实现的手持弹道解算器。通过研究弹丸质心运动模型及其数值解法,提出并设计了基于STM32F407平台的提前命中目标位置的精确弹道解算方法,并完成软硬件调试。实验结果表明,设计的手持弹道解算器在精度和实时性方面能够满足单兵拦截低慢小目标作战需求。     

利用外弹道微分方程组实时快速解算高炮理论弹道的研究

高炮外弹道微分方程组的实时解算一直是火控领域中一项重点的研究课题.这里,详细地阐述了高炮打击空中运动目标时的解相遇命中方程,并介绍了以弹丸质心运动为模型的外弹道微分方程组.同时,给出了使用龙格-库塔算法对其进行实时积分解算的流程.通过对37mm高炮弹道的仿真实例,证明利用微分方程组解算高炮的射击诸元具有实用性强、精度高等优点.     

基于靶场测量的实时弹道解算设计

高时效、高稳定、高精度的弹道解算技术对飞行器的弹道定轨具有重要的意义。该文对弹道解算过程进行了详细论述,通过对飞行器的运动模型、状态方程及测量方程的研究,实现实时弹道解算设计,具有一定的工程意义。     

基于Matlab迫击炮外弹道仿真

本文以常规迫击炮外弹道为研究对象,建立了弹丸质心运动的数学模型,同时给出了使用龙格-库塔算法对其进行实时弹道解算的流程,并通过MATLAB仿真验证,得到了外弹道各参数的仿真数据,对于外弹道设计和论证工作具有参考意义。     

基于IMM-UKF的航天测控雷达机动目标跟踪

航天测控中雷达的测量值具有较大的随机误差,用雷达的测量值直接解算运载火箭的外弹道跟踪精度较低。提出基于IMM-UKF的雷达机动目标跟踪方法,适应了航天发射任务中运载火箭在不同时段具有不同机动特性条件下对机动目标稳定精确跟踪的需要。仿真结果表明和利用雷达测量值直接解算目标弹道的方法以及采用单一运动模型的UKF滤波方法相比,IMM-UKF算法具有更高的外弹道跟踪精度,并且算法的收敛速度满足航天测控外弹道跟踪的实时性要求。     

基于PowerPC+DSP的弹道仿真系统软件设计

针对现代弹载计算机系统的发展趋势,结合某训练弹的弹道仿真实际需求,设计了基于PowerPC+多个DSP弹道仿真的软件。PowerPC负责高速数据的采集和弹道仿真的管理;DSP负责弹道的解算。系统软件包含数据存取、数据加卸载、数据传输等功能。系统软件充分利用系统资源,实现了弹道的实时解算,满足了弹道仿真要求。     

卫星发射任务主动段实时弹道算法研究

卫星发射任务时,由于现有外弹道测量体制布站几何的约束,需采用脉冲雷达与少量测速雷达联合解算主动段实时外测弹道,为安全控制、实时引导和公共显示等提供重要依据。传统的综合求速、微分平滑和逐点最小二乘等实时弹道解算方法存在难以克服的缺点,通过对新引入的"UKF"算法和多种传统算法的研究、比较,结果表明,"UKF"算法是目前靶场实时外弹道解算方法中精度最高、适应性最好的算法。     

局域跟踪的测速雷达网量测融合弹道解算

 组网测速雷达覆盖地域较广,火箭飞行初始段,只有局域雷达网捕获目标,没有足够速度量测,无法独立解算弹道.本文利用测速雷达精度较低的角度量测,以交会方法先获得初步的目标位置估计作为伪定位量测,利用无迹卡尔曼滤波(UKF)将其与高精度速度量测融合对弹道进行估计.蒙特卡罗仿真表明,该方法可以弥补角度量测的精度,获得满足精度要求的弹道估计.     

遗传算法在弹道反推中的应用

阻力系数是弹道计算中的关键一环,它的准确与否对弹道计算精度有着很大影响.遗传算法是通过个体(基因)的遗传和变异使群体进化到解空间中越来越好的区域,从而快速有效地得到满足精度要求的结果.讲述了应用遗传算法反推阻力系数的方法,根据大量的结果比较表明这种方法得到的阻力系数精度较高.     

外弹道测量多测速元数据融合同步修正方法

采用数据融合算法完成高精度外弹道测量对各测元时间同步有着严格的技术要求。在分析时间不同步对融合弹道测速精度的影响基础上,分析了引起无线电测速时间不同步的因素,并构建了有效的数学修正模型。针对融合弹道速度异常超差现象,依据对测速误差理论模型公式和无线电测速原理分析结果,提出基于各测量设备测速数据解算模型的积分点移位和传播延迟修正模型算法,并应用于潜射弹的数据融合同步修正。工程应用结果表明,融合弹道偏差优于0.04 m/s,较修正前精度提高了4倍以上。由于陆基无线电测量系统的测距、测角具有类似的时间不同步特征,因此该模型也可作为多测元融合弹道解算过程中的一般方法推广使用。     

高精度测速设备动态目标模拟研究

针对基于动态目标模拟方法,检验和考核高精度测速设备性能,训练操作手的实战水平,提出了一种基于高精度测速设备理论弹道的动态模拟方案,通过对预先提供的理论弹道文件,进行插值、坐标转换和中频模拟等步骤,解算出理论弹道文件中包含的信号电平、多普勒频率和目标位置等信息,并据此产生中频模拟信号[1,2]。模拟信号作为动态模拟信号送给高精度测速设备,用于检验和考核设备性能,训练操作手的实战水平。利用理论弹道数据产生高精度测速设备的动态模拟数据,具有精度高、贴近实战的特点。     

基于ADAMS的工业机器人轨迹精度模型研究

预测工业机器人轨迹精度对高精度加工具有重要影响,分析影响其轨迹精度的因素,基于ADAMS提出一种考虑结构参数误差及关节转角偏差的轨迹精度模型。应用激光跟踪仪辨识工业机器人结构参数与名义值间存在的偏差,分析关节转角偏差随工况的变化,在ADAMS环境下建立轨迹精度模型。以UR5机器人为实验对象,API激光跟踪仪为测量仪器对其轨迹精度进行测量,与模型输出结果进行对比,实验结果表明,该模型可准确预测工业机器人轨迹精度,预测精度可达0.5 mm,且参考该预测结果进行误差补偿后,轨迹精度基本达到1 mm以内。     

电子在磁镜系统中的运动

本文研究具有任意初始入射条件的电子在磁镜系统中的运动。研究发现,在中心轨道确定之后,任何其它轨道可以区分为正常轨道或非正常轨道。在正常轨道上运动的电子接受动量选择狭缝的选择,而在非正常轨道上运动的电子不受动量选择狭缝的作用。文中给出了正常轨道上的任一微分弧元在中心轨道坐标系中的投影的计算方法,并且经大量的数值计算证明是可靠的。这一工作对于了解带电粒子束在通过磁镜系统时的运动的详细过程有重要意义。     

太阳光谱辐照度仪自动跟踪装置的设计与测试

为了实现太阳光谱辐照度的高精度观测,提出了视日运动轨迹和光电跟踪相结合的太阳自动跟踪方案,详细论述了视日运动跟踪计算原理和基于四象限探测器的跟踪装置设计。为检测该装置的跟踪精度,设计了基于线阵CCD探测器的跟踪精度检测系统,并开展了室外观测实验。测试结果表明,太阳跟踪精度为±0.030°,稳定性优于1.4%,所设计的太阳跟踪装置在跟踪精度和稳定上均能够满足太阳光谱辐照度观测的高精度跟踪要求。     

弹道测量雷达极限精度分析与仿真

文中在推导分析雷达最小测量误差(随机误差)理论下限(Cramer-Rao界限)的基础上,在仿真计算出2种常用体制弹道测量雷达的参数测量极限精度后,进一步仿真计算出全弹道坐标的极限测量精度,通过对仿真结果分析比较,对上述这2种体制雷达的测量能力、测量精度有了更清晰的认识,为弹道测量雷达设计与应用提供了重要参考依据。     

基于弹道预报的相控阵雷达监视空域研究

该文以弹道导弹防御为背景,研究在有预警信息条件下相控阵雷达监视空域的问题。首先讨论了无先验指示信息条件下相控阵雷达监视空域,然后在分析弹道预报及其精度的基础上,给出了小窗口位置和半径的递推算法以及坐标转换公式,建立了基于弹道预报的战术相控阵雷达小窗口监视空域模型,并且与全空域搜索比较了检测性能,最后进行了仿真验证。     

基于卡口上下文和深度置信网络的车辆轨迹预测模型研究

针对车辆轨迹预测中节点序列的时序特性和实际路网中的空间关联性,该文提出一种基于深度置信网络和SoftMax (DBN-SoftMax)轨迹预测方法.首先,考虑到轨迹在节点集合中的强稀疏性和一般特征学习方法对新特征的泛化能力不足,该文利用深度置信网络(DBN)较强的无监督特征学习能力,达到提取轨迹局部空间特性的目的;然后,针对轨迹的时序特性,该文采用逻辑回归的预测思路,用当前轨迹集在路网特征空间中的线性组合来预测轨迹;最后,结合自然语言处理领域中的词嵌入的思想,基于实际轨迹中节点存在的上下文关系,运用节点的向量集表征了节点间的交通时空关系.实验结果表明该模型不仅能够有效地提取轨迹特征,并且在拓扑结构复杂的路网中也能得到较好的预测结果.     

三状态样条Kalman滤波与目标机动检测

基于样条方法和Kalman滤波理论，给出了一种新的三状态样条Kalman滤波方法及对目标进行机动检测的方法。该滤波方法用样条函数建立目标运动模型，应用Kalman滤波进行状态估计；该机动检测方法通过检测滤波新息来对目标机动发生或消除进行判断。由于考虑了加速度的实时估计，该滤波方法尤其适用于对弹道式目标的机动跟踪。仿真计算与实测数据计算表明：该滤波具有较高的精度；该机动检测方法具有较高的检测效率。