弹箭飞行数据气动力参数辨识分析
发布时间：2022-11-05 18:15
为研究弹箭飞行试验数据在气动力参数计算中的应用，本文针对一般弹箭的飞行特性，以系统辨识理论为基础，研究使用弹箭飞行试验数据辨识弹箭气动力参数的理论方 在弹箭的设计过程中，气动力参数决定着弹箭飞行的弹道轨迹与稳定性，在工程实践中，依据飞行试验数据辨识计算气动力参数的方法是最准确，也是最符合实际弹箭气动特性的有效方法。本文采用极大似然算法作为辨识算法，根据弹箭飞行试验数据的不同，选取四自由度刚体弹道方程组和六自由度刚体弹道方程组作为状态方程辨识气动力参数。 论文首先将广义卡尔曼滤波理论应用于非线性动力学系统，建立气动力参数估计的完备算式，构建了极大似然辨识算法；其次依据弹箭一般飞行特性，建立了弹箭空间运动数学模型，将极大似然辨识算法应用其中，建立了弹箭气动力参数辨识的数学模型，最后，应用该模型辨识计算弹箭气动力参数，所得结果满足工程实践要求，从而认为此方法可行。
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究目的及意义
1.2 国内外研究现状及发展动态
1.3 本文主要研究工作
1.4 论文结构
2 系统辨识理论基础
2.1 系统辨识的基本概念
2.1.1 系统与模型
2.1.2 系统辨识的定义
2.1.3 系统辨识的基本原理
2.1.4 系统辨识的基本方法
2.2 极大似然辨识算法
2.2.1 极大似然准则
2.2.2 广义卡尔曼滤波
2.2.3 非线性动力学系统极大似然算法
2.2.4 递推极大似然算法
3 弹箭运动方程组的建立
3.1 六自由度刚体弹道方程组的建立
3.1.1 坐标系及相关转换
3.1.2 各方位角之间的关系
3.1.3 作用在弹箭上的力和力矩的表达式及其投影
3.1.5 地面坐标系下刚体六自由度弹道方程的建立
3.1.6 6D 弹道程序
3.2 四自由度刚体弹道方程组的建立
3.2.1 坐标系
3.2.2 作用在弹箭上的力与力矩
3.2.3 地面坐标系下刚体四自由度弹道方程的建立
3.2.4 4D 弹道程序
4 弹箭气动力参数辨识计算
4.1 采用极大似然算法辨识计算阻力系数
4.1.1 气动力参数辨识方程组的建立
4.1.2 气动力参数辨识计算过程
4.1.3 气动力参数辨识计算初值点的选择与判断依据
4.2 采用极大似然算法辨识计算弹箭气动力参数
4.2.1 气动力参数辨识方程组的建立
4.2.2 气动力参数辨识计算过程
4.3 气动力参数辨识程序
5 计算结果与分析
5.1 采用极大似然算法辨识计算阻力系数的计算结果
5.2 采用极大似然算法辨识计算弹箭气动力参数的计算结果
5.3 本章小结
6 结束语
6.1 工作总结
6.2 有待进一步研究的问题
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]导弹气动参数辨识与优化输入设计[J]. 汪清,钱炜祺,何开锋. 宇航学报. 2008(03)
[2]参数辨识在反坦克导弹飞行试验数据分析中的应用[J]. 强金辉,孙林,焦勇. 弹箭与制导学报. 2006(04)
[3]基于六自由度模型的系统辨识方法及其在导弹质量评估中的应用[J]. 李广强,李言俊,徐正军. 弹箭与制导学报. 2006(01)
[4]弹箭气动力特性数值分析[J]. 唐宏,陈国光. 弹箭与制导学报. 2005(03)
[5]弹道修正弹的外弹道实时解算算法研究[J]. 田晓丽,陈国光,辛长范. 测试技术学报. 2000(01)
[6]飞行器参数辨识方法与应用研究[J]. 崔平远. 飞行力学. 1996(03)
[7]采用多段样条技术从雷达遥测数据中提取弹丸阻力系数[J]. 祁载康. Journal of Beijing Institute of Technology（English Edition）. 1994(01)
[8]飞行器气动参数辨识进展[J]. 蔡金狮. 力学进展. 1987(04)
[9]飞行器气动参数辨识的理论与实践[J]. 蔡金狮. 飞行力学. 1986(01)
硕士论文
[1]闭环控制战术导弹气动参数辨识技术研究[D]. 张天姣.中国空气动力研究与发展中心 2010
[2]弹箭自由飞行试验数据辨识特征参数方法分析[D]. 魏伟.南京理工大学 2009
[3]一类非均匀采样数据系统的递推最小二乘类辨识[D]. 刘艳君.江南大学 2009
[4]飞行器气动参数辨识与组合优化[D]. 赵磊.哈尔滨工业大学 2008
[5]飞行数据处理与气动参数辨识[D]. 于君彩.西北工业大学 2007
[6]反坦克导弹气动力参数辨识研究[D]. 董剑.西北工业大学 2004
本文编号：3703088
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究目的及意义
1.2 国内外研究现状及发展动态
1.3 本文主要研究工作
1.4 论文结构
2 系统辨识理论基础
2.1 系统辨识的基本概念
2.1.1 系统与模型
2.1.2 系统辨识的定义
2.1.3 系统辨识的基本原理
2.1.4 系统辨识的基本方法
2.2 极大似然辨识算法
2.2.1 极大似然准则
2.2.2 广义卡尔曼滤波
2.2.3 非线性动力学系统极大似然算法
2.2.4 递推极大似然算法
3 弹箭运动方程组的建立
3.1 六自由度刚体弹道方程组的建立
3.1.1 坐标系及相关转换
3.1.2 各方位角之间的关系
3.1.3 作用在弹箭上的力和力矩的表达式及其投影
3.1.5 地面坐标系下刚体六自由度弹道方程的建立
3.1.6 6D 弹道程序
3.2 四自由度刚体弹道方程组的建立
3.2.1 坐标系
3.2.2 作用在弹箭上的力与力矩
3.2.3 地面坐标系下刚体四自由度弹道方程的建立
3.2.4 4D 弹道程序
4 弹箭气动力参数辨识计算
4.1 采用极大似然算法辨识计算阻力系数
4.1.1 气动力参数辨识方程组的建立
4.1.2 气动力参数辨识计算过程
4.1.3 气动力参数辨识计算初值点的选择与判断依据
4.2 采用极大似然算法辨识计算弹箭气动力参数
4.2.1 气动力参数辨识方程组的建立
4.2.2 气动力参数辨识计算过程
4.3 气动力参数辨识程序
5 计算结果与分析
5.1 采用极大似然算法辨识计算阻力系数的计算结果
5.2 采用极大似然算法辨识计算弹箭气动力参数的计算结果
5.3 本章小结
6 结束语
6.1 工作总结
6.2 有待进一步研究的问题
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]导弹气动参数辨识与优化输入设计[J]. 汪清,钱炜祺,何开锋. 宇航学报. 2008(03)
[2]参数辨识在反坦克导弹飞行试验数据分析中的应用[J]. 强金辉,孙林,焦勇. 弹箭与制导学报. 2006(04)
[3]基于六自由度模型的系统辨识方法及其在导弹质量评估中的应用[J]. 李广强,李言俊,徐正军. 弹箭与制导学报. 2006(01)
[4]弹箭气动力特性数值分析[J]. 唐宏,陈国光. 弹箭与制导学报. 2005(03)
[5]弹道修正弹的外弹道实时解算算法研究[J]. 田晓丽,陈国光,辛长范. 测试技术学报. 2000(01)
[6]飞行器参数辨识方法与应用研究[J]. 崔平远. 飞行力学. 1996(03)
[7]采用多段样条技术从雷达遥测数据中提取弹丸阻力系数[J]. 祁载康. Journal of Beijing Institute of Technology（English Edition）. 1994(01)
[8]飞行器气动参数辨识进展[J]. 蔡金狮. 力学进展. 1987(04)
[9]飞行器气动参数辨识的理论与实践[J]. 蔡金狮. 飞行力学. 1986(01)
硕士论文
[1]闭环控制战术导弹气动参数辨识技术研究[D]. 张天姣.中国空气动力研究与发展中心 2010
[2]弹箭自由飞行试验数据辨识特征参数方法分析[D]. 魏伟.南京理工大学 2009
[3]一类非均匀采样数据系统的递推最小二乘类辨识[D]. 刘艳君.江南大学 2009
[4]飞行器气动参数辨识与组合优化[D]. 赵磊.哈尔滨工业大学 2008
[5]飞行数据处理与气动参数辨识[D]. 于君彩.西北工业大学 2007
[6]反坦克导弹气动力参数辨识研究[D]. 董剑.西北工业大学 2004
本文编号：3703088
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