多雷达多目标航迹匹配策略

在进行多雷达多目标航迹匹配时,由于测元系统误差随跟踪距离传播,雷达测量精度下降,易出现航迹匹配错误的情况。针对该情况,应用多测元非线性融合模型,采用样条约束的误差模型最佳弹道估计(Error Model Best Estimation of Trajectory,EMBET)方法对雷达测元系统误差进行自校准,将利用欧几里得距离进行航迹匹配的传统方法改为利用精度较高的雷达测距作差比较,有效解决了多雷达航迹匹配时的门限阈值合理设置的难题。仿真结果证明算法有效适用,可极大地提高多雷达多目标航迹匹配时的准确度,对完成多目标空域分布、目标识别等突防效果分析评估具有重要价值。     

基于多模型加权的高速弹丸目标落点预测方法研究

针对目前高速弹丸目标海上试验末段弹道外推及落点预测方法单一,模型复杂和适应性差等问题,提出一种基于多模型加权组合的弹道重构及落点计算方法.利用无迹卡尔曼滤波技术对雷达测量数据参数估计,基于多模型理论,采用非线性加权平均最优组合估计方法,将运动学和动力学建模外推弹道加权组合,并对外推弹道及落点计算精度进行了试验验证.试验...     

外测数据融合准则及最优权值计算方法

航天发射对火箭飞行弹道数据处理的精度要求日益增高，对参与外测融合解算的雷达信息可靠性也提出了较高的要求。为解决航天发射时异常测量数据参与外测融合求解可能会导致火箭弹道精度降低的问题，提出了外测数据融合准则和短时多测元快速遴选方法，可有效识别、剔除异常测量数据，确保同目标高精度测元参与融合解算；并针对不同体制、不等精度的测量数据设计了一种最优权值快速计算方法，该方法综合考虑了测控设备的实际测量精度及布站几何对弹道精度的影响，确保在设定步长内融合权值最优。仿真结果证明该算法简单适用，可确保关键节点测控信息源的准确度，有效提高了发射场火箭弹道参数的处理精度。     

弹丸姿态对感应式线圈靶测速精度影响

弹丸穿越线圈靶时的姿态是影响线圈靶测速精度的重要因素.就弹丸姿态变化对线圈靶测速精度的影响进行了理论分析与建模研究,建立了与弹丸姿态相关的线圈感应电动势特性的理论模型.结合具体的参数,利用Matlab数值分析软件对高速运动的弹丸在入射线圈靶时的感应电动势随偏航角、俯仰角和偏移量的变化进行了数值计算,并经实验验证了模型的正确性.初步的研究结果表明:靶距为1m时,弹丸姿态所引起的线圈靶测速误差可达0.511％,其中偏航角为主要影响因素.建模结果可为传感器的合理使用和误差补偿提供理论依据.     

两种典型情况下的多目标航迹关联方法

针对多目标测量雷达航迹关联中普遍存在的目标变换和目标重复两类典型问题，提出双向带密度控制的多项式检验和基于弹道动力学外推的雷达测元比较方法，有效解决了多目标雷达测量时一段连续航迹跟踪目标不唯一和对同一空间目标多次重复测量的技术难题，改变了完全依赖人工拼接测量数据完成多目标航迹关联的现状。实践结果证明该算法简单适用，便于工程实现，可极大地提高多目标航迹关联的准确度，缩短数据处理周期，对完成目标空域分布测量、目标识别等突防效果分析与评估具有重要价值。     

基于几何相似法的弹丸类目标初速度测量方法

几何相似法隶属于单目视觉测量方法，单目视觉测量方法具有结构简单、计算速度快、稳定性好等优点，越来越多的应用于计算机视觉测量领域。依据几何相似法测量原理，提出一种基于几何相似法的单目视觉光学测速方法，主要用于弹丸类高速目标的初速度测量，相比于雷达、激光等测速方法具有可视化优势，目标飞行过程中状态细节可见，相比于其它单目视觉测量方法更加快捷、稳定，并且布站简单。经过试验测试，结果表明利用该方法进行速度测量，能够有效的给出弹丸类高速目标的初速度，测速误差在1%以内，验证了采用单相机进行弹丸类高速目标出筒初速度测量方法的可行性。     

弹道修正弹滚转角辨识和误差分析

弹道修正弹药的滚转角度是必不可少的重要参数,通过三轴正交磁强计测量弹丸旋转时的地磁场数据,根据B2AC椭圆估计方法,将旋转弹丸内的磁场按照椭圆轨迹进行拟合.在有章动角情况下,根据旋转尾翼弹丸在直线段的飞行特性,通过建立的模型计算弹丸滚转角度,采用弦长比例和章动角幅值为系数进行补偿.数值仿真分析表明,所提出的改进方法在复攻角平面不同方向上的蒙特卡洛仿真计算,能够得到比较满意的误差结果,在给定条件下,误差基本在弹丸实际使用的允许范围内.     

一种基于弹道曲线模型的脱靶量测试方法

针对传统的脱靶量测试设备体积庞大、不便移动且测试成本高等缺点,提出了一种基于弹道曲线模型的双目立体视觉的脱靶量测试方法。研究了摄像机的成像模型及坐标系变换,分析了摄像机标定的一般方法,构建了摄像机标定模型,并推导了标定参数的表达式。基于双目立体视觉测试技术设计了弹道曲线模型的弹丸脱靶量测量系统,其测量过程简单且标定结果稳定,可实现弹丸运动目标的快速检测,通过对运动目标的空间定位和轨迹拟合实现了脱靶量的测试。实验结果表明:弹道直线模型和曲线模型均能简便地求解飞行弹丸脱靶量,后者比前者更贴近实际弹丸飞行轨迹,可获得更高精度的脱靶量,弹道曲线模型的脱靶量平均绝对误差(MAE)比直线模型降低了大约一半。     

弹丸姿态解算方法研究

研究弹丸轨道优化问题,为提高有效命中率,对解算方法都需要确定有效的初值,以往设定初值时存在一定的盲目性,往往解算出来的值与方程组的最优解存在较大误差,需要多次校对才能得到较准确的解,无疑加大了工作量.针对上述问题,采用方向余弦法,利用三轴磁阻传感器测量地磁场在弹体坐标系三轴上的分量,通过Matlab仿真分析了初值设定对解算结果的影响,提出了一种通过逐步缩小初值范围提高解算精度的方法,使姿态解算误差可控制在0.3°以内,计算量也有了较大的减少.     

基于被动声信号解算方法的高速目标轨迹测量

声学测量作为新一代外场测量系统的重要组成部分,为实现全天候、全地形下目标的有效轨迹测量起到重要作用。现有外场测量系统多依靠光、雷达等手段对目标进行定位追踪,轨迹测量,但光学轨迹测量精度极易受自然光线的影响,而雷达轨迹测量精度易被复杂电磁环境干扰,无法实现所有时段各类目标的轨迹测量。本文所提出的声学轨迹测量方法,对于超音速目标其测量精度优于10m,对于高亚音速目标测量精度优于10m。声学测量手段的出现弥补了外场观测手段的空缺,极大程度丰富了外场的观测维度。     

相控阵测量雷达跟踪起伏动目标精度分析

目标不同的航路及其运动特点对雷达测量数据质量影响很大.为了估算整个航路目标动态定位精度,依雷达测量目标工作原理,给出航路分段处理原则.对雷达测量数据与GPS测量真值比对的一次差,提出了基于三次B样条的雷达系统误差分离方法.通过处理某飞行任务的大量测量数据,估算出了不同航路的雷达动态测距、测角系统误差和随机误差.结果表明,雷达测距系统误差与斜距成正比;测角系统误差为设计指标的2倍多;其随机误差与设计指标相符.     

阵面安装误差对相控阵雷达测角精度的影响

分析阵面安装误差对相控阵雷达测角精度的影响,对研究和设计高精度相控阵雷达非常重要。建立了相控阵雷达阵面安装误差测角精度误差模型,分别仿真分析了阵面倾角安装误差、阵面方位法向误差和阵面不水平度对相控阵雷达测角误差的影响。与理论公式相比,推导出的简约式用于计算阵面安装误差引起的测角误差分析时精度达0.001°量级,可以为相控阵雷达测角系统精度误差指标分配及测角精度超差问题分析定位提供快速、精确的理论依据和工程指导。     

空地反辐射导弹抗关机被动定位算法研究

针对空地反辐射导弹初始装订目标位置误差较大的问题,设计了一种目标雷达位置修正算法.利用导引头输出的角度信息,经坐标转换,求解不同弹道点与对应目标点之间连线的公垂线向量,以修正目标的位置.针对该方法进行了仿真验证,结果表明该方法可用于雷达位置的有效修正,且易于实现.     

远程高速弹丸目标运动及红外辐射特性研究与应用

针对光学测量装备在远程高速弹丸目标跟踪测量过程中存在的跟踪测量难题,对弹丸目标的运动特性、红外辐射特性进行了研究分析,采用计算机仿真飞行弹道曲线、飞行表面温度随时间的变化曲线,得到给定条件下目标辐射度随时间的变化曲线,获得了满足试验测量需求的弹丸目标特性;通过仿真测量和半实物仿真测量等方式将研究成果应用于试验工程,在弹丸测量方案制定、装备跟踪性能评估等方面发挥重要作用,提高了试验成功率;研究成果可推广应用于其他类型目标的测试测量试验,具有较好的实用价值.     

提高基于北斗卫星无源定位精度的方法

鉴于我国的北斗卫星具有可对我国实现连续覆盖、产生的多普勒频移不明显、邻近信道的干扰单一、安全性高等特征,利用北斗卫星作为机会辐射源进行无源定位。考虑大气折射引起的定位误差,提出一种定位误差修正方法,使定位精度进一步提高。仿真结果表明,随着仰角增大或目标高度减小,雷达定位误差也相应减小。经大气折射误差修正后的无源雷达定位精度大大提高。     

基于高速摄影图像的轻气炮弹速测量研究

目前对轻气炮弹丸测量的方法通常采用磁测速、激光遮断测速两种方法,这两种方法受到弹丸材质、尺寸、弹前激波等影响时易导致测量结果失效;针对此类问题,提出了一种可靠性更高的基于高速摄影图像模板匹配的轻气炮弹丸速度测量方法;利用高速摄影相机、辅助光源、刻度标尺等组成高速弹丸摄影系统,设置高速弹丸拍摄方案,得到轻气炮弹丸在观察室运动过程的高速摄影结果;采用弹丸目标模板匹配的方法对摄影结果进行计算,得到弹丸运动过程中的位置信息从而得到弹丸速度;将计算结果与激光遮断测速方法得到的速度值进行了对比,满足试验要求,证明了该方法既能可独立作为轻气炮发射弹丸测速手段,也可为现有测试手段提供有效校核.