基于雷达/红外成像的机动目标加速度估计

研究机动目标跟踪精度优化问题,需获取机动目标加速度准确信息。由于空间外界干扰造成雷达提供信息不准确,为此提出了基于雷达/红外成像的机动目标跟踪信息融合算法。建立了机动目标与空空导弹的相对运动目标机动数学模型,引入了雷达/红外成像导引头联合观测方法,并对两者的观测信息在时间上进行同步配准。采用雷达/红外成像信息融合跟踪扩展自适应卡尔曼滤波算法进行仿真。仿真结果表明,改进算法能够对机动目标加速度信息进行有效的、实时准确的估计,验证了所设计的跟踪算法的正确性,实现了以直接碰撞方式达到毁伤目标的目的。     

高速高机动目标自适应IMM跟踪算法

针对目标运动过程中有转弯机动等复杂运动模式的高速高机动目标,设计了自适应两层IMM跟踪算法。该算法内层由改进的机动目标当前统计模型构成,把目标速度方向角作为伪测量值进行滤波,实时获得目标的角速度和角加速度;外层模型由常速模型和曲线模型构成,把内层模型得到的切向加速度和转弯角速度作为曲线模型参数,利用IMM算法进行滤波。仿真结果表明,该算法对高速高机动目标具有较高的跟踪精度,算法实现简单,具有一定的实际应用价值。     

飞机隐身技术与未来空空导弹的发展

综述了飞机隐身技术目前达到的技术水平、未来的发展方向,以及空空导弹在红外成像和主动雷达探测技术方面的不断发展,提出了空空导弹未来的发展方向和关键技术.     

地地导弹快速起竖装置DFL鲁棒控制器设计

应用直接线性化的方法设计地地导弹快速起竖控制系统。首先以地地导弹起竖装置的非线性四阶微分方程为对象,利用直接反馈线性化(DFL)理论对非线性方程进行线性化,然后基于李亚普诺夫稳定理论设计了起竖装置的控制律,并在Matlab下进行了仿真,仿真结果验证了所设计控制律的有效性。     

视线角速度测量干扰对制导系统的影响

为研究视线角速度测量干扰对制导系统的影响,在有视线角速度测量干扰的情况下,对基于PD型比例导引和基于比例导引的制导系统的制导性能进行了比较.建立了弹目相对运动的数学模型,分析了干扰对制导系统稳定性的影响.采用伴随系统理论,在干扰为阶跃信号的情况下,对PD型比例导引和比例导引2种制导系统进行了脱靶量解析解的比较.结果表明,在视线角速度测量干扰存在且不进行抑制的情况下,在稳定性方面,前者优于后者;在脱靶量方面,后者优于前者.这表明,当制导系统采用PD型比例导引律时,抑制视线角速度的测量干扰是必须的.     

红外成像空空导弹智能化抗干扰研究

红外型空空导弹经过四代发展已经从只能以尾后追击的攻击方式发展至具备全向攻击、越肩发射和发射后截获等能力的高性能战术武器,其导引体制也经历了从单元、多元再到目前红外成像的发展过程。文中针对红外成像体制空空导弹的抗干扰问题,首先介绍了成像导引系统的组成、成像阶段对目标的角跟踪原理与通常采用的抗干扰方法;在分析了空空导弹对智能化技术的应用需求、当前空战复杂对抗环境构成以及红外成像空空导弹对抗自然背景与人工干扰源主要方法的基础上,面向具体背景与人工干扰对抗问题,从智能感知与导引、智能制导控制、智能协同等三个方面提出了六种拟采用的抗干扰方法,并对其进行了简要介绍;已进行的部分仿真结果表明,上述方法能够针对各自拟解决的具体问题取得较好的抗干扰效果。     

平台式导引头跟踪回路对制导系统的影响

针对应用速率陀螺的伺服平台式导引头跟踪回路的导弹制导控制系统特点,分析了伺服平台式导引头跟踪系统的稳定回路增益变化、速率陀螺的加速度敏感特性、弹体的运动耦合以及导引头天线罩斜率等不确定性对导弹制导控制系统的稳定性以及制导回路最终脱靶量的影响。对上述的影响因素分别进行了理论推导与数学仿真,仿真结果表明,上述不确定性对制导系统有重要的影响。该研究对平台导引头跟踪回路系统的工程实现有一定的理论指导和参考意义。     

基于粒子滤波的制导信息提取算法研究

针对当前精确制导面临的制导信息缺乏问题,提出了基于粒子滤波算法的制导信息提取算法研究。粒子滤波算法作为一种基于贝叶斯估计的非线性滤波算法,在处理非高斯非线性时变系统的参数估计和状态滤波问题方面有独到的优势。文中以弹目相对运动方程作为系统的状态方程,目标的机动模型采用Singer模型,以导引头的输出数据作为系统的量测,利用粒子滤波算法进行弹目相对运动状态估计,从而求解得到视线角速率等制导信息。仿真结果表明了,基于粒子滤波算法的制导信息提取能够有效的提取出制导信息,具有较高的制导精度,满足制导控制系统对于状态估计性能要求。     

雷达/红外复合导引头信息融合算法

毫米波雷达/ 红外成像复合制导已成为当前多模复合制导技术的研究热点。从毫米波雷达/ 红外成像复合导引头系统的特点及其工程应用出发,建立了一种基于联邦滤波(FF)的分布式雷达/ 红外复合导引头信息融合算法。首先,针对扩展卡尔曼滤波存在线性化误差以及雷达测量噪声非高斯的特点,采用粒子滤波算法(PF)设计雷达子滤波器;针对红外传感器不能测量目标距离的特点,采用伪线性卡尔曼滤波算法(PLKF)设计红外子滤波器。然后通过主滤波器进行信息融合,并对两个子滤波器进行信息分配和重置。仿真结果表明,该信息融合算法能够有效地提高雷达/红外复合导引头系统的目标跟踪精度及系统的稳定性。