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机动目标虚拟闭环校射原理研究

作　者: 邵振星
导　师: 盛安冬
学　校: 南京理工大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 射击诸元求解机动目标跟踪射击诸元误差虚拟闭环校射
分类号: TJ35
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

高炮是我国防空反导系统的最后一道屏障,因而通过校射手段来提高高炮火控系统的精度是十分紧迫而且必要的。传统的大闭环校射的首要工作是进行脱靶量检测,然而,目前完成脱靶量检测存在一定的难度,而且需要大量的实弹试验,代价过高,因此大闭环校射实现起来较困难。而虚拟闭环校射不需要实弹试射,成本低,可以减小由于目标假定模型不匹配带来的误差,用它来改造火控系统具有广阔的前景。现有的虚拟闭环校射存在着一些不足:首先不管目标是非机动的还是机动的,在目标假定上均采取匀速直线运动假定,这就难免会出现由于目标模型不匹配而造成的误差;其次在求解命中问题时忽略了气象条件的影响,即认为射击环境为射表中装定的标准气象条件,这与实际不符合。本文基于工程实际背景,首先从射击诸元的求解、机动目标跟踪、射击诸元误差建模等方面对虚拟闭环校射技术做了进一步研究和改进,提出在目标机动时将“当前”统计模型应用到虚拟闭环校射中去,理论分析及仿真结果说明了它的可行性,明显减小了火力控制系统的射击诸元误差。其次本文在求解命中问题时考虑了气象条件造成的误差,使其更加符合现实,仿真结果及统计数据说明了考虑气象条件后,减小了火力控制系统的射击诸元误差。最后对拟真实航路分非机动和机动两种情形进行了仿真,通过实例验证了改变模型以及考虑气象条件后,误差明显的减小,为工程应用提供了有益的参考。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
1 绪论  7-15
  1.1 课题背景及研究意义  7-10
    1.1.1 我国未来防空战场的特点  7-8
    1.1.2 高炮与防空导弹在近程防空反导中的互补性  8
    1.1.3 一些先进的弹炮结合防空武器系统  8-10
  1.2 研究内容及发展现状  10-13
    1.2.1 射表数据处理现状  10-11
    1.2.2 机动目标跟踪现状  11-12
    1.2.3 校射技术现状  12-13
  1.3 本文结构安排  13-15
2 射击诸元的求解  15-23
  2.1 引言  15
  2.2 射击学简介  15-16
  2.3 命中方程求解  16-17
  2.4 命中问题描述  17-19
    2.4.1 顺解命中问题  17-18
    2.4.2 逆解命中问题  18-19
    2.4.3 两种命中问题的关系  19
  2.5 射表及其处理  19-22
    2.5.1 射表简介  19-20
    2.5.2 射表数据处理  20
    2.5.3 射表虚拟延伸及其意义  20-21
    2.5.4 射表应用实例  21-22
  2.6 本章小结  22-23
3 目标跟踪的基本理论与方法  23-35
  3.1 引言  23
  3.2 机动目标跟踪基本要素  23-25
  3.3 机动目标运动模型的发展  25-26
  3.4 常用的机动目标运动模型  26-29
    3.4.1 CV模型和CA模型  27
    3.4.2 Singer模型  27-28
    3.4.3 "当前"统计模型  28-29
  3.5 卡尔曼滤波  29-30
  3.6 自适应卡尔曼滤波  30-31
  3.7 两种典型的自适应滤波算法比较  31-33
    3.7.1 Singer自适应跟踪滤波算法  31-32
    3.7.2 "当前"统计模型自适应跟踪滤波算法  32-33
  3.8 本章小结  33-35
4 虚拟闭环校射原理及实现  35-45
  4.1 引言  35
  4.2 虚拟闭环校射原理  35
  4.3 射击诸元误差  35-42
    4.3.1 射击诸元误差分析  36-39
    4.3.2 射击诸元误差分解  39
    4.3.3 射击诸元误差建模  39-41
    4.3.4 射击诸元误差模型参数辨识  41-42
  4.4 虚拟闭环校射流程  42-45
5 仿真结果及分析  45-58
  5.1 仿真前提  45
  5.2 仿真结果及分析  45-58
6 结论  58-59
  6.1 论文研究成果  58
  6.2 尚待解决的问题  58-59
致谢  59-60
参考文献  60-62

机动目标虚拟闭环校射原理研究

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