飞行器弹道异值斑点识别技术研究

在飞行器武器试验中,为了获得精确的弹道和航迹参数,需要对光电跟踪系统观测数据中的异值斑点实时识别和剔除.文中首先从测量数据集合的数学描述引出了异值斑点的数学模型,然后在对最小二乘估计法存在的缺陷进行分析的基础上提出了鲁棒辨识异值斑点方法-稳健似然比法.该方法首先构造一条由观测数据的代数多项式和三角多项式的线性回归模型表示的连续光滑弹道,然后与实测数据作比较,根据稳健似然比确定所包含异值斑点.仿真结果表明该方法具有良好的实时抗异值斑点能力.     

多发弹气动参数联合辨识方法研究

利用局部优化算法对多发弹测量数据进行气动参数辨识,可能存在局部最优解,且同一气动参数多发弹的辨识结果有时差异较大。为提高弹丸气动参数辨识的准确性与合理性,提出一种同时 利用多发弹测量数据进行联合辨识的全局优化策略。该策略采用局部优化算法获得搜索空间,将弹丸飞行的稳定性条件作为约束条件,利用最小二乘准则构建准则函数,应用差分进化算法对多发弹数据同步全局寻优,从而获得唯一的全局最优解。以某大口径榴弹纸靶试验数据为例对所提方法进行了验证,结果表明：相比于现有的辨识策略,所提策略计算出的准则函数值更小,重构弹道结果与测量值更接近,且计算稳定性较好。     

雷测与GPS外测数据联合定轨方法探讨

探讨了使用雷达测量的距离和(差)及其变化率数据和弹载转发器GPS外测数据,加权最小二乘解算弹道参数方法。该方法改变了目前雷测数据与GPS外测数据分别解算弹道参数的模式,可以充分利用冗余外测信息提高弹道参数的解算精度。     

小波变换在遥测数据野值剔除中的应用

对小波变换理论进行了分析,在利用该理论剔除野值的基础上,提出了一种结合3σ准则的新方法。利用小波变换将信号分解为近似分量和细节分量,通过3σ准则对细节分量进行野值判别,并确定野值剔除的标准,然后重构原信号。结合3σ准则的野值剔除方法能够保证在不损失原信号的前提下,实现野值剔除。在导弹试验中对遥测数据处理证明了该方法的有效性。     

一种去除多普勒频率野值及估计导弹脱靶量的方法

研究了利用引信多普勒频率遥测数据估计防空导弹脱靶量的方法.首先通过建立多普勒频率数学模型,将脱靶量估计表示为多普勒频率数据的非线性最小二乘拟合问题,并利用蒙特卡洛仿真验证了拟和算法的有效性;然后重点研究了去除多普勒频率野值的问题,通过分析野值的特殊性,给出了利用拟和估计和小波分解相结合判别、去除野值的具体方法,经仿真验证该方法满足脱靶量测量的精度要求.     

基于累积法的外弹道测量数据处理

文中提出将累积法应用到外弹道测量数据处理中,用以拟合导弹的飞行轨迹,估计导弹飞行的速度参数.设计了累积法的通用计算机程序以简化其计算过程,简单比较了累积法和最小二乘法的优缺点.最后通过一个实例证明累积法的求解效果要稍优于最小二乘法.     

基于FCM的方位标测量数据野值剔除方法研究及应用

针对传统手工剔除方位标测量数据中的野值,存在效率低、易出错的问题,根据方位标测量数据是对固定目标进行多次连续测量的特性,提出了将模糊C均值聚类技术应用到方位标测量数据预处理中。通过对测量结果的多次聚类,逐步剔除野值,从而得到方位标测量数据的最优集合。通过试验表明:该方法不仅效率高、算法简单易实现,而且能保持数据的完整性。     

基于最小二乘辨识的单轴陀螺参数标定方法

针对二维弹道修正引信滚转姿态测量中单轴陀螺参数标定结果误差较大的问题,提出了基于最小二乘辨识的单轴陀螺参数标定方法。该方法首先确定二维弹道修正引信单通道控制回路单轴陀螺标定参数及误差源;其次,建立了单轴陀螺角速率测量数学模型;最后,利用最小二乘辨识方法对模型参数进行辨识。仿真验证表明,基于最小二乘辨识的单轴陀螺参数标定方法与传统的标定方法相比,工程可实现性强,其标定结果更精确。     

一种新的滑动型弹道数据融合算法

为了改善多测速条件下逐点多站最小二乘弹道计算方法的不稳定性，提出一种局部平滑的滑动型弹道数据融合算法，初步试算表明该算法的效果明显好于逐点多站最小二乘算法。该算法具有较好的实时性，可用于弹道的实时解算。     

相关性测量数据的岭估计

在外弹道参数估计中，如果测量数据之间存在较强的多重相关性，最小二乘估计的设计矩阵就会出现病态。文章以某型导弹试验的光测数据为例，运用岭估计的方法进行弹道参数解算，通过公式推导和数据计算，证明了用岭估计解决病态矩阵方法的实用性。     

外弹道多源异类测元数据融合仿真分析

针对体系化外弹道试验测控模式和海量原始数据深入挖掘需求,提出一种基于Hermite函数来约束外弹道参数的多源异类测元数据融合方法,简称EMBET融合方法。对多源异类测元数据分别采用常规融合方法和Hermite融合方法进行仿真计算分析。结果表明:Hermite融合方法在多体制测控模式下外弹道数据融合领域具有更高的定位精度、更敏感的系统误差探查能力和实用性更强的特点。     

利用GPS载波相位的跟踪部位不一致修正方法

为提高外弹道测试中外弹道参数估计的精度,研究了利用非遥测和非弹道程序器数据的跟踪部位不一致的修正方法,阐述了利用GPS载波相位进行跟踪部位不一致修正的基本思想,结合外弹道测量的实际情况建立了以GPS载波相位双差数据为参数的修正模型,设计了相应的数据处理流程.仿真结果表明该模型和流程可行,该方法提高了外测系统数据的自处理和自鉴定能力.     

基于回归神经网络的非线性舰炮弹道偏差预测

提出一种基于回归神经网络及弹道机理模型对非线性弹道系统进行辩识的方法，通过观测上升段弹丸飞行轨迹，采用混合模型预测弹道的误差规律，最后估计出弹着点，对系统采用MATLAB进行仿真，结果表明，该方法有效可行。     

刚性尖头弹垂直撞击金属靶板耗能分析

将靶板塑性变形耗能分为整体和局部耗能2部分,利用2阶段延性扩孔模型计算局部耗能,根据量纲分析和相似原理,由搜集到的弹道试验数据拟合求得整体变形耗能,得到板厚弹径比大于0.5时金属靶板最小穿透能量和剩余速度计算公式.与金属装甲弹道试验及现有分析模型比较表明,本文公式精度较高.     

基于改进无迹卡尔曼滤波的弹道射程修正算法研究

以全球定位系统（GPS）作为弹载测量系统的弹道射程修正弹,存在GPS动态数据易受测量噪声与系统噪声污染或在高过载环境中发生定位丢失、数据异常等问题。为了降低弹道数据测量误差,并减小对射程修正时刻预测的误差,提出了基于牛顿插值法的改进无迹卡尔曼滤波(UKF)算法,以重新估计具有粗大误差的测量数据,从而降低异常测量值和定位失锁情况对滤波效果的影响,提高UKF算法对测量数据误差的敏感程度。仿真与试验结果表明：改进的UKF算法作为预处理过程融合至射程修正算法中,当系统离散化步长与GPS数据更新周期相等时,可最大化地预处理算法效果;改进后的修正算法可有效地降低GPS数据造成的修正误差;预处理算法中数据样本容量的选择与修正时刻以及GPS更新周期相关,不受算法效果约束。     

固体随行装药内弹道模型及数值模拟

随行装药点火燃烧在整个火炮内弹道过程中具有独特性，有必要开展随行装药内弹道过程的理论研究，为工程应用提供理论指导。采用包容式固体随行装药方案，利用新研制的点火延迟机构，考虑了弹丸的变质量问题。在实验的基础上，建立了固体随行装药的内弹道零维模型，并与常规装药进行了对比，预测了弹后空间特征参数的变化规律。采用模型编写的计算软件计算结果与30mm弹道炮的实验结果进行比较可以看出，计算的P-t曲线与实测的P-t曲线具有较好的一致性。建立的数学物理模型的处理方法行之有效，可以用来指导随行装药的设计。     

基于球形杀伤元运动特性的明胶靶标标定方法研究

为研究使用明胶靶标对杀伤元进行杀伤威力评估的工程方法,分析明胶靶标的材料力学性能,在实验研究的基础上,结合瞬态动力分析软件对球形杀伤元在明胶介质中的运动规律进行了分析研究。研究结果表明：在使用明胶靶标进行威力实验前,应对靶标材料特性进行标定;球形杀伤元在明胶介质中高速运动时会产生空腔现象,最大空腔直径会随着侵彻深度的增加而增大,杀伤元的速度、阻力均以指数形式衰减;杀伤元以中高速（300～1 000 m/s）侵彻明胶靶标时,可将明胶靶标简化为流体模型。通过实例分析、计算,建立了速度与位移的数学关系,确定了明胶靶标的标定方法。研究结果可为杀伤元威力评估和明胶靶标标定提供参考。     

航天测量信息实时质量分析方法

针对航天测量信息数据分析依靠事后处理时效性差的问题,提出一种实时数据质量分析方法.根据数据质量分析一般方法和航天测量信息的特点,建立规范性、实时性、准确性和可靠性4个维度的测控信息质量分析模型和质量分析规则,通过按需组合规则、定制分析流程,实现了对航天测量信息的动态实时监视预警、异常数据捕获和故障判断.在测控网中测试结果表明:该方法能够及时发现航天试验中测量信息在采集、传输、处理过程中的问题,并对任务完成情况进行准确评价,对其他面向实时数据流系统的数据清洗也有一定的参考价值.     

引信控制母弹最佳开仓条件的研究

提出了母弹自适应引信的概念，建立了子弹群对目标的最佳覆盖效果准则，定义了引信控制母弹开仓的最佳开仓条件，提出了利用母弹和虚拟子弹的弹道确定最佳开仓条件的方法，讨论了自适应电子时间引信控制开仓点的时间调整方法。     

在线弹道参数滤波与辨识方法分析

为解决基于雷达探测系统的一维弹道修正弹的快速在线弹道参数辨识及精度分析问题,针对阻力环体制的一维弹道修正弹,建立了适配于一维弹道修正弹的飞行控制弹道模型,并基于卡尔曼滤波理论建立了弹道滤波模型,给出了弹道预报的方法。结合扩展卡尔曼弹道滤波模型,计算分析了数据测量精度、基础阻力系数变化等因素对预报弹道落点的影响。研究结果表明:为了提高无控弹道和修正弹道的预报精度,应尽可能准确地获取全弹的阻力系数,并进行若干发炮射试验,通过反复调整预报-校正分段以确定出较佳弹道参数方差,来提高后续弹道预报精度。