基于制导引信一体化的自适应起爆控制

引信与导引头一体化( GIF)设计是提高引战配合效率的有效途径.结合一般雷达导引头,首先介绍一种波控引信与硬件一体化引信进行设计,提出一体化引信起爆控制的逻辑算法流程;然后建立基于GIF信息条件下和基于引信自身信息条件下的两种弹目交会模型,并推导了最佳起爆角、起爆延时的数学表达式;最后分析计算几种弹目交会条件下,多普勒...     

基于频谱特征的引信自适应延时数学模型

针对常规防空炮弹对付体目标不能设定引信启动区实现精细起爆控制问题,提出了基于频谱特征的引信自适应延时数学模型.数学模型将真实目标处理为体目标,提取无线电引信目标多普勒信号频谱信息,估算弹目交会参数和引信总时延,调整目标尺寸补偿时延,设定引信启动区.仿真结果表明:该数学模型比传统的时域测频定角炸点控制数学模型具有可设定引信启动区的优点,可以实现精细起爆控制,增强了引信与战斗部间的协调性.     

不敏卡尔曼滤波在一体化引信起爆延时算法中的应用

由于通常意义上的红外成像一体化引信存在不能测距的缺点,在弹道终端如果仅利用红外成像一体化引信的角度信息估计起爆延时,误差较大且对角度测量精度要求较高.如将激光测距引入到红外成像一体化引信的前视探测技术中,利用脉冲激光测距的距离信息和红外成像一体化引信的角度信息,将会提高延时估计精度.为提高估计精度和满足实际应用要求,对测量信息进行滤波至关重要.研究了UKF滤波算法在起爆延时估计中的应用,该算法采用策略逼近非线性分布的方法,其以UT变换(不敏变换)为基础,采用卡尔曼滤波的框架,采样形式为确定性,滤波性能与基于二阶泰勒级数近似得到的非线性估计算法一致,减小了线性误差,提高了系统精度.仿真结果表明,该算法的应用能有效地提高起爆延时的估计精度.     

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。     

引信数字化炸点控制算法研究

根据反战术弹道导弹与目标交会时的特点，给出了弹目交会的模型，并通过对传统侧向探测引信起爆算法加以改进，推导出反战术弹道导弹引信的最佳炸点控制算法。最后通过仿真绘出了交会条件中各参量与起爆延时的相互关系图，证明了文中的相关结论。     

实现导弹引信最佳起爆控制研究

导弹引信由于利用制导信息可以根据实际的弹目交会情况自适应地控制炸点,从而大大提高最佳炸点控制精度。本文讨论利用不同制导信息条件下最佳起爆角的确定及利用自适应延时实现最佳炸点控制的方法,并对引信反应面引入的最佳炸点控制误差进行了修正。     

一维相控阵引信起爆延时算法研究

传统固定倾角引信拦截TBM目标时，存在炸点可能滞后的问题，若采用增加引信探测距离和减小引信探测倾角的方法则增加了引信的设计难度，利用一维相控阵引信的波束控制技术，自适应地改变波束倾角并结合延时算法可实现对目标的最佳毁伤。文中研究了一种在最佳起爆角估计的基础上的延时算法，通过仿真分析了弹目相对速度以及相对速度矢量与弹轴夹角对延时算法性能和炸点精度的影响。     

基于红外成像引信的目标探测识别电路小型化设计

]引信目标探测识别电路的小型化设计是红外成像引信实现的关键技术之一,文中从红外成像引信的工作原理出发,从器件的选取及系统实现角度分析了多种优化技术,提出了一种新的基于DSP和FPGA的系统小型化设计方案.系统具有自动目标识别、精确炸点控制和抗干扰的能力.测试结果表明,FPGA技术和DSP技术是实现红外成像引信用电路系统小型化的有效途径之一,该引信用电路能满足引信小型化、实时性、低功耗的要求.     

红外成像引信技术

首先简要介绍了国内外成像引信发展概况和引信近域一次性掠视扫描成像和大畸变图像的形成机理。研究一种以实现引信对目标、目标部位以及主要交会状态参数的一次性自动识别方法, 从而提高引信对目标的自动识别、自动炸点控制(智能引爆)和抗干扰等先进技术性能。     

一种基于相控阵引信自适应波束的高效引战配合方法研究

文章针对当前交会角和相对速度变化范围大的复杂交会条件下,同时实现既反低速飞机类目标又可拦截弹道导弹等高速目标的高效引战配合难题,基于相控阵引信导引头一体化设计平台,提出了一种基于相控阵引信自适应波束的高效引战配合方法。该方法解决了传统引信延时控制算法对高速目标炸点滞后,不能命中目标的情况,提高了引战配合效率。通过仿真验证了引战配合模型的准确性和高效性。     

红外成像GIF引信起爆控制算法研究

制导引信一体化（GIF）设计是提高引战配合效率的最佳途径之一。该文以红外成像制导系统为背景，介绍一种利用GIF技术的红外成像引信并分析此种成像引信的特点。在此基础上，充分利用成像探测系统输出的弹道终端弹目交会信息，建立了成像GIF起爆控制算法。     

制导引信一体化技术及其典型应用

制导引信一体化(Guidance Integrated Fuzing,GIF)技术是一项综合利用弹目交会信息,提高引战配合效率的新概念、新原理引信技术,具有广阔的发展和应用前景。本文在分析介绍GIF引信两大应用类型的同时,着重对硬件一体化型GIF引信的特点进行了分析,并以红外成像制导型GIF引信为典型应用,对硬件一体化型GIF引信进行了初步的探索和研究。     

基于互相关时延估计的激光引信远距离定距

激光引信远距离定距目标回波微弱、信噪比低,针对传统脉冲式激光测距方式探测困难且测量误差大的难题,提出了基于互相关时延估计的数字化激光引信远距离定距方法。该方法首先通过快速傅里叶变换将发射脉冲和回波脉冲由时域变换到频域,然后对发射脉冲串序列的傅里叶系数进行共轭运算,并与回波脉冲串序列的傅里叶系数相乘,最后通过快速傅里叶逆变换得到互相关函数,对互相关函数进行峰值检测得到回波时延,从而实现目标定距。实验结果表明:该方法可以在低信噪比下实现目标定距,有效增加了激光引信的定距距离,最大测量误差为0.35 m,误差主要来源于回波脉冲的展宽。     

反弹道导弹引信有效截获目标能力研究

反弹道导弹的主要任务是拦截战术弹道导弹，遭遇段极高的相对速度和战术弹道导弹较小的雷达截面积增大了引信截获目标的难度。本文首先分析了高速破片战斗部和侧视引信配合拦截战术弹道导弹(TBM)目标的能力，以及高速交会条件对引信参数设计和选择的限制；其次分析了低速破片战斗部与侧视引信配合的困难，以及导弹引信一体化(GIF)技术的应用。对GIF技术中的延时算法、延时起点选择等几方面的问题也进行了分析和讨论。     

一种基于FPGA的激光引信电路设计

激光引信是现代激光制导系统的重要组成部分。在传统的引信电路设计中,主要是通过采用各种中小规模集成电路芯片和单片机来设计引信电路。基于FPGA的激光引信电路充分利用FPGA的硬件逻辑单元构建各个控制、信号处理模块,实现了引信的高精度和智能化。通过对引信电路进行软件仿真和硬件调试,表明由FPGA设计的激光引信电路相对于传统的引信设计精度有较大的改善,并提高了电路的可靠性。     

弹载探测器自适应高分辨前视成像策略研究

为满足新型炸高可选择近炸引信的任务需求,提出一种弹载毫米波探测器的自适应高分辨前视成像策略。利用探测器截获的目标区域回波数据,动态提升同一距离维内的方位向测角精度,从而准确获取探测区域内目标的方位信息;通过距离测量以及方位角优化,最终形成高分辨前视方位-距离像。该策略突破了传统单脉冲测角时仅利用理想状态下方位角鉴别曲线的误区,基于截获的回波数据对该鉴别曲线进行误差修正,最终使方位向测角精度达到同距离维最优。实验结果表明：自适应高分辨前视成像策略具有可行性与优越性;经过8次迭代后,可获取同一距离维下的最优鉴角曲线,实现方位向自适应聚焦;与传统实波束扫描成像策略相比,该策略能够使方位向角度分辨率提升10倍,且算法复杂程度能够满足弹载平台要求。     

红外成像制导导弹的最佳起爆控制算法研究

主要研究红外成像制导导弹利用制导信息进行的起爆控制.比较了利用GIF技术和制导信息2种情况下,起爆延时的估计精度.从仿真结果可以看到,由于红外成像制导导弹上的GIF技术不能获取距离信息,仅仅利用角度信息所估计的延时精度较差.利用了制导信息后,延时误差总体上比GIF技术有所改善,在大角度噪声条件下,改善尤为明显.