针对临近空间机动目标的制导滤波器设计

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sunj2009
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近年来,随着对临近空间领域的探索越来越深入,针对临近空间飞行器拦截问题也得到了越来越多的重视,提高拦截精度也成为了目前研究的一个焦点。本文从改进临近空间机动目标跟踪滤波器与改进制导滤波器这两个方面来进行展开,主要工作内容分为以下几个方面:首先,给出了后续建立模型时需要用到的坐标系的定义,推断出它们之间的转换矩阵,再对处于临近空间中目标的进行受力分析,得到目标的加速度模型,再根据目标与导弹之间的相对运动过程建立目标-导弹动力学方程。其次,选取目标的位置、速度、加速度作为状态量建立常加速度模型(CA模型),选取目标的位置、速度作为状态量并结合三个与气动参数有关的状态量建立一个九阶的机动目标模型,再在九阶机动目标模型的基础上再引入三个状态量建立一个十二阶的机动目标模型,并分别基于这三个模型设计机动目标跟踪滤波器。然后,根据实际中由发动机推力引起的弹体冲击振动波形,分析得到振动的传递函数,将此传递函数进行离散化,作为扰动信息添加到导引头对视线角信息的测量过程中,再结合目标-导弹相对运动的动力学方程建立制导滤波器模型,分别采用扩展卡尔曼滤波算法、粒子滤波算法、扩展卡尔曼粒子滤波算法、无迹卡尔曼粒子滤波算法设计制导滤波器。最后,根据目标与导弹的初始位置信息、初始速度信息搭建末制导仿真环境,并将第三章中设计的机动目标跟踪滤波器与第四章中设计的制导滤波器结合起来进行蒙特卡洛多次仿真。
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