弹道导弹星光/惯性复合制导修正方法研究
发布时间：2021-06-02 20:47
论文以提高弹道导弹射击精度为目的,从惯导工具误差的分离和星光/惯性复合制导修正方法两个方面开展了深入研究,得到很多有意义的结论。针对弹道导弹飞行过程中各种误差的作用机理,分别建立了平台系统和捷联系统各初始误差、惯导工具误差系数、星敏感器误差与失准角的关系,并给出了两种惯导系统下的位置/速度误差环境函数的计算方法,由星敏感器分别在实际和理想情况下的输出得到星敏感器的观测方程,最后得到了复合制导环境函数矩阵计算模型。这一部分是本文后续研究内容的基础。回顾了主成分法、支持向量机方法和弹道复现方法的基本原理,研究了三种方法针对制导工具误差系数辨识的具体方法和参数设置,对平台系统误差参数辨识模型进行辨识,得到了有无星光信息情况下的辨识结果并对位置、速度遥外差进行了拟合,比较了三种方法的辨识精度,将辨识结果折合到全程弹道,得到了三种方法的落点偏差拟合残差,通过比较验证了支持向量机的效果优于其他两种方法。捷联星光/惯性复合制导修正方法是根据星敏输出量中所包含的信息对导弹状态进行修正。首先根据捷联星敏系统的输出量与失准角和误差系数的关系推导出误差辨识修正方法,再根据统计学原理推导出最佳修正系数方法。对...
【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：102 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
有星光信息情况下X轴遥外差拟合结果
从上表中可以看出，除 5 项误差系数标定值为零外，相对误差在510 数量级的有 1 项，相对误差在410 数量级的有 1 项，在210 数量级的有 5 项，在110 数量级的有 6 项，在010 数量级的有 6 项，在110 数量级及以上的有 3 项。利用在有星光信息情况下辨识得到的 27 项误差系数对主动段速度和位置遥外差进行拟合，将得到的结果与遥外差真实值进行比较，看两者的吻合程度。结果如图 3-5、图 3-6、图 3-7 所示。40 60 80 100 120 140 160 180 20001234567时 间 /sX轴/m/s速 度 遥 外 差 比 较真 实预 测40 60 80 100 120 140 160 180 2000100200300400500600时 间 /sX轴/m位 置 遥 外 差 比 较真 实预 测图 3-5 有星光信息情况下 X 轴遥外差拟合结果30速 度 遥 外 差 比 较3000位 置 遥 外 差 比 较
图 3-7 有星光信息情况下 Z 轴遥外差拟合结果将有星光信息与无星光信息情况下的遥外差拟合结果作比较，位置、速度遥外差比较均不明显，还需进一步计算，比较拟合得到的落点偏差与真实落点偏差。3.5.2 支持向量机方法3.5.2.1 C 取不同值的情况下误差辨识结果最小二乘支持向量机方法调节的参数是惩罚系数 C，因此本文给出在 C 取不同值时在有无星光信息的情况下对误差系数的辨识结果。首先给出在 C=210 时的辨识结果，如表 3-6 所示，（*）表示有星光信息，否则表示无星光信息。表 3-6 支持向量机法误差辨识结果（C=210）误差项标定值 辨识值辨识值- 标定值标定值辨识值(*)辨识值- 标定值标定值1 0 -2.1233e-01 --- -2.1233e-01 ---2 -4.3731e+02 -4.3520e+02 4.8021e-03 -4.3520e+02 4.8021e-03
【参考文献】：
期刊论文
[1]国外弹道导弹发展动向及分析[J]. 贾晨阳. 军事文摘. 2016(03)
[2]基于交叉验证的捷联惯导制导工具误差分离方法[J]. 段秀云,黄瑜. 航天控制. 2014(06)
[3]岭型主成分估计分离制导工具系统误差方法研究[J]. 谢玉珍. 弹箭与制导学报. 2013(03)
[4]制导工具系统误差分离的模型优选方法[J]. 袁林,王召刚,韩成柱. 数字通信. 2012(02)
[5]单星星光/惯性复合制导最佳星快速确定方法研究[J]. 叶兵,张洪波,吴杰. 宇航学报. 2009(04)
[6]弹道导弹捷联惯性导航系统误差传播模型[J]. 鲜勇,李刚. 兵工学报. 2009(03)
[7]基于最小二乘支持向量机的工具误差分离与折合[J]. 杨华波,蔡洪,宋维军. 航天控制. 2008(01)
[8]考虑初始误差的制导工具误差分离建模与参数估计[J]. 杨华波,张士峰,蔡洪,胡云中. 宇航学报. 2007(06)
[9]基于遗传算法的工具误差分离与弹道折合[J]. 夏青,杨华波,张士峰,蔡洪. 系统仿真学报. 2007(18)
[10]海基导弹初始误差分离建模与参数估计[J]. 杨华波,张士峰,胡正东,蔡洪. 系统工程与电子技术. 2007(06)
博士论文
[1]空间快速响应发射转移轨道设计与制导方法研究[D]. 张洪波.国防科学技术大学 2009
[2]地球物理摄动因素对远程弹道导弹命中精度的影响分析及补偿方法研究[D]. 郑伟.国防科学技术大学 2006
本文编号：3210725
【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：102 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
有星光信息情况下X轴遥外差拟合结果
从上表中可以看出，除 5 项误差系数标定值为零外，相对误差在510 数量级的有 1 项，相对误差在410 数量级的有 1 项，在210 数量级的有 5 项，在110 数量级的有 6 项，在010 数量级的有 6 项，在110 数量级及以上的有 3 项。利用在有星光信息情况下辨识得到的 27 项误差系数对主动段速度和位置遥外差进行拟合，将得到的结果与遥外差真实值进行比较，看两者的吻合程度。结果如图 3-5、图 3-6、图 3-7 所示。40 60 80 100 120 140 160 180 20001234567时 间 /sX轴/m/s速 度 遥 外 差 比 较真 实预 测40 60 80 100 120 140 160 180 2000100200300400500600时 间 /sX轴/m位 置 遥 外 差 比 较真 实预 测图 3-5 有星光信息情况下 X 轴遥外差拟合结果30速 度 遥 外 差 比 较3000位 置 遥 外 差 比 较
图 3-7 有星光信息情况下 Z 轴遥外差拟合结果将有星光信息与无星光信息情况下的遥外差拟合结果作比较，位置、速度遥外差比较均不明显，还需进一步计算，比较拟合得到的落点偏差与真实落点偏差。3.5.2 支持向量机方法3.5.2.1 C 取不同值的情况下误差辨识结果最小二乘支持向量机方法调节的参数是惩罚系数 C，因此本文给出在 C 取不同值时在有无星光信息的情况下对误差系数的辨识结果。首先给出在 C=210 时的辨识结果，如表 3-6 所示，（*）表示有星光信息，否则表示无星光信息。表 3-6 支持向量机法误差辨识结果（C=210）误差项标定值 辨识值辨识值- 标定值标定值辨识值(*)辨识值- 标定值标定值1 0 -2.1233e-01 --- -2.1233e-01 ---2 -4.3731e+02 -4.3520e+02 4.8021e-03 -4.3520e+02 4.8021e-03
【参考文献】：
期刊论文
[1]国外弹道导弹发展动向及分析[J]. 贾晨阳. 军事文摘. 2016(03)
[2]基于交叉验证的捷联惯导制导工具误差分离方法[J]. 段秀云,黄瑜. 航天控制. 2014(06)
[3]岭型主成分估计分离制导工具系统误差方法研究[J]. 谢玉珍. 弹箭与制导学报. 2013(03)
[4]制导工具系统误差分离的模型优选方法[J]. 袁林,王召刚,韩成柱. 数字通信. 2012(02)
[5]单星星光/惯性复合制导最佳星快速确定方法研究[J]. 叶兵,张洪波,吴杰. 宇航学报. 2009(04)
[6]弹道导弹捷联惯性导航系统误差传播模型[J]. 鲜勇,李刚. 兵工学报. 2009(03)
[7]基于最小二乘支持向量机的工具误差分离与折合[J]. 杨华波,蔡洪,宋维军. 航天控制. 2008(01)
[8]考虑初始误差的制导工具误差分离建模与参数估计[J]. 杨华波,张士峰,蔡洪,胡云中. 宇航学报. 2007(06)
[9]基于遗传算法的工具误差分离与弹道折合[J]. 夏青,杨华波,张士峰,蔡洪. 系统仿真学报. 2007(18)
[10]海基导弹初始误差分离建模与参数估计[J]. 杨华波,张士峰,胡正东,蔡洪. 系统工程与电子技术. 2007(06)
博士论文
[1]空间快速响应发射转移轨道设计与制导方法研究[D]. 张洪波.国防科学技术大学 2009
[2]地球物理摄动因素对远程弹道导弹命中精度的影响分析及补偿方法研究[D]. 郑伟.国防科学技术大学 2006
本文编号：3210725
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jingguansheji/3210725.html
