R-77导弹引信导控一体化系统的分析与仿真
发布时间：2022-12-11 06:34
导弹复合制导技术和导控一体化技术是现代导弹的发展趋势，复合制导涉及到的初制导、中制导及末制导弹道交接班的设计和导控一体化技术涉及到的起爆控制算法的改进是提高导弹引战配合效率的主要最有效途径，这些技术是通过计算机、信号处理和数学等工具来实现的。我国在这些技术领域还处于理论研究和试验阶段，分析和研究国外较为成熟的复合制导技术及导控一体化技术的原理和实现过程，对其吸收、改进和利用，发展我国的复合制导技术理论，研究新型复合制导导弹，以缩短国内外的差距，有着重要的战略意义。 课题以集复合制导技术和导控一体化技术于一身的R-77导弹作为复合制导和导控一体化系统分析与仿真的实例，通过对R-77导弹复合制导过程的分析，给出了一种弹道交接班方案；在分析R-77导弹弹-目交会过程的基础上，采用了改进后与之相适应的卡尔曼滤波算法对弹-目交会信息进行了滤波，运用滤波后的弹-目交会信息推算了R-77导弹的最佳起爆角和最佳起爆时延，即起爆控制算法，接着建立了R-77导弹导控一体化系统仿真模型，并对各模块进行了分析；然后简述了导弹引信系统定时器的工作过程，根据R-77导弹定时器的参数，对其定时器用FPGA进行...
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 导弹引信导控一体化系统概述
1.1.1 导控一体化引信简介
1.1.2 导控一体化系统工作原理
1.2 国内外研究现状与趋势选题及背景
1.2.1 导弹引信导控一体化系统的国外研究现状与趋势
1.2.2 导弹引信导控一体化系统的国内研究现状与趋势
1.2.3 选题背景
1.3 R-77 导弹导控一体化系统概述
1.4 主要研究内容和论文安排
2 R-77 导弹导控一体化系统关键技术
2.1 脉冲多普勒引信
2.2 激光近炸引信
2.3 脉冲多普勒主动激光近炸引信
3 R-77 导弹弹道交接班和导控一体化系统起爆控制算法
3.1 弹道交接班
3.1.1 弹道中制导、末制导交接班
3.1.2 中制导、末制导交接班设计和仿真模型
3.2 弹-目交会几何模型和主要信息
3.3 弹-目交会信息滤波和起爆控制算法
3.3.1 卡尔曼滤波的分析和改进
3.3.2 最佳起爆角和最佳起爆时延
3.4 导控一体化系统提供的信息
3.4.1 导控一体化系统所需的信息
3.4.2 弹-目相对速度信息
3.4.3 脱靶量信息
3.5 基于引信系统的自适应时延模型
3.5.1 最佳起爆时延的模型
3.5.2 弹-目交会过程的多普勒频率及经验知识库计算过程
4 R-77 导弹导控一体化系统仿真模型
4.1 导控一体化系统的仿真模型和仿真流程
4.1.1 导控一体化仿真系统模型
4.1.2 导控一体化系统仿真流程
4.2 导控一体化系统各子模块分析
4.2.1 目标散点回波信号
4.2.2 回波信号处理过程
4.2.3 起爆指令形成过程
5 R-77 导弹弹道交接班方案和导控一体化系统分析与仿真
5.1 引信系统相关主要初始化参数
5.1.1 弹载主动雷达参数
5.1.2 目标波形特性和波形参数
5.1.3 仿真初始化及系统主要参数
5.2 基于 FPGA 的引信系统定时器
5.3 仿真试验过程
5.3.1 仿真系统初始化
5.3.2 仿真系统参数设置
5.3.3 系统仿真平台动态过程显示
5.3.4 系统信号处理和数据处理
5.3.5 系统结果输出和结束仿真
5.3.6 系统仿真平台重复仿真
5.4 仿真结果与仿真分析
5.4.1 改进卡尔曼滤波算法效果
5.4.2 复合制导交接班方案效果
5.4.3 导引头无法获取信息条件下仅利用引信获取信息
5.4.4 综合利用导引头和引信获取信息
6 总结
6.1 论文总结
6.2 下一步研究的计划
致谢
参考文献
硕士研究生期间取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]R-77导弹改进卡尔曼滤波估计起爆角和时延仿真分析[J]. 赵红专,袁平. 弹道学报. 2011(04)
[2]导弹三维制导控制一体化设计[J]. 尹永鑫,杨明,王子才. 电机与控制学报. 2010(03)
[3]SINS/GPS制导炸弹俯仰平面制导控制一体化设计[J]. 梁卓,薛晓中,王航,马伟. 飞行力学. 2009(03)
[4]多传感器信息融合技术的研究进展[J]. 简小刚,贾鸿盛,石来德. 中国工程机械学报. 2009(02)
[5]导弹俯仰通道带有落角约束的制导与控制一体化设计[J]. 梁冰,徐殿国,段广仁. 科学技术与工程. 2008(01)
[6]多传感器目标特性测量及数据融合应用[J]. 马秋华. 探测与控制学报. 2007(04)
[7]制导引信一体化技术及其典型应用[J]. 刘斌,樊养余. 航空兵器. 2006(03)
[8]防空导弹引信和导引头探测信息的融合优化研究[J]. 韩俊杰,李为民,黄树采. 宇航学报. 2006(02)
[9]飞行器控制导引一体化设计方法研究[J]. 程继红. 海军航空工程学院学报. 2006(02)
[10]防空导弹一体化引信的一种最佳延时方案[J]. 任宏滨,简金蕾. 探测与控制学报. 2005(04)
博士论文
[1]机动目标跟踪状态估计与数据关联技术的研究[D]. 孙福明.中国科学技术大学 2007
硕士论文
[1]机载雷达单目标跟踪系统仿真[D]. 苟勇刚.电子科技大学 2009
[2]AIM-120导弹制导引信一体化系统分析与仿真[D]. 梁向如.电子科技大学 2009
[3]空空导弹的导引与控制技术研究[D]. 贺金萍.南京航空航天大学 2009
[4]制导引信一体化起爆算法研究[D]. 吴珊珊.南京理工大学 2008
[5]导弹俯仰通道制导与控制一体化设计[D]. 张保群.哈尔滨工业大学 2008
[6]定位通信系统中后端信号处理的硬软件设计与实现[D]. 周伟.电子科技大学 2008
[7]空空导弹智能化制导律及仿真研究[D]. 周忠旺.南京航空航天大学 2008
[8]基于DSP的智能引信起爆控制系统的开发与设计[D]. 席晓慧.中北大学 2007
[9]数字化测量技术在现代雷达中的研究与应用[D]. 陈玉桃.湖南大学 2006
[10]引信战斗部一体化设计仿真研究[D]. 郭天吉.中北大学 2006
本文编号：3718312
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 导弹引信导控一体化系统概述
1.1.1 导控一体化引信简介
1.1.2 导控一体化系统工作原理
1.2 国内外研究现状与趋势选题及背景
1.2.1 导弹引信导控一体化系统的国外研究现状与趋势
1.2.2 导弹引信导控一体化系统的国内研究现状与趋势
1.2.3 选题背景
1.3 R-77 导弹导控一体化系统概述
1.4 主要研究内容和论文安排
2 R-77 导弹导控一体化系统关键技术
2.1 脉冲多普勒引信
2.2 激光近炸引信
2.3 脉冲多普勒主动激光近炸引信
3 R-77 导弹弹道交接班和导控一体化系统起爆控制算法
3.1 弹道交接班
3.1.1 弹道中制导、末制导交接班
3.1.2 中制导、末制导交接班设计和仿真模型
3.2 弹-目交会几何模型和主要信息
3.3 弹-目交会信息滤波和起爆控制算法
3.3.1 卡尔曼滤波的分析和改进
3.3.2 最佳起爆角和最佳起爆时延
3.4 导控一体化系统提供的信息
3.4.1 导控一体化系统所需的信息
3.4.2 弹-目相对速度信息
3.4.3 脱靶量信息
3.5 基于引信系统的自适应时延模型
3.5.1 最佳起爆时延的模型
3.5.2 弹-目交会过程的多普勒频率及经验知识库计算过程
4 R-77 导弹导控一体化系统仿真模型
4.1 导控一体化系统的仿真模型和仿真流程
4.1.1 导控一体化仿真系统模型
4.1.2 导控一体化系统仿真流程
4.2 导控一体化系统各子模块分析
4.2.1 目标散点回波信号
4.2.2 回波信号处理过程
4.2.3 起爆指令形成过程
5 R-77 导弹弹道交接班方案和导控一体化系统分析与仿真
5.1 引信系统相关主要初始化参数
5.1.1 弹载主动雷达参数
5.1.2 目标波形特性和波形参数
5.1.3 仿真初始化及系统主要参数
5.2 基于 FPGA 的引信系统定时器
5.3 仿真试验过程
5.3.1 仿真系统初始化
5.3.2 仿真系统参数设置
5.3.3 系统仿真平台动态过程显示
5.3.4 系统信号处理和数据处理
5.3.5 系统结果输出和结束仿真
5.3.6 系统仿真平台重复仿真
5.4 仿真结果与仿真分析
5.4.1 改进卡尔曼滤波算法效果
5.4.2 复合制导交接班方案效果
5.4.3 导引头无法获取信息条件下仅利用引信获取信息
5.4.4 综合利用导引头和引信获取信息
6 总结
6.1 论文总结
6.2 下一步研究的计划
致谢
参考文献
硕士研究生期间取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]R-77导弹改进卡尔曼滤波估计起爆角和时延仿真分析[J]. 赵红专,袁平. 弹道学报. 2011(04)
[2]导弹三维制导控制一体化设计[J]. 尹永鑫,杨明,王子才. 电机与控制学报. 2010(03)
[3]SINS/GPS制导炸弹俯仰平面制导控制一体化设计[J]. 梁卓,薛晓中,王航,马伟. 飞行力学. 2009(03)
[4]多传感器信息融合技术的研究进展[J]. 简小刚,贾鸿盛,石来德. 中国工程机械学报. 2009(02)
[5]导弹俯仰通道带有落角约束的制导与控制一体化设计[J]. 梁冰,徐殿国,段广仁. 科学技术与工程. 2008(01)
[6]多传感器目标特性测量及数据融合应用[J]. 马秋华. 探测与控制学报. 2007(04)
[7]制导引信一体化技术及其典型应用[J]. 刘斌,樊养余. 航空兵器. 2006(03)
[8]防空导弹引信和导引头探测信息的融合优化研究[J]. 韩俊杰,李为民,黄树采. 宇航学报. 2006(02)
[9]飞行器控制导引一体化设计方法研究[J]. 程继红. 海军航空工程学院学报. 2006(02)
[10]防空导弹一体化引信的一种最佳延时方案[J]. 任宏滨,简金蕾. 探测与控制学报. 2005(04)
博士论文
[1]机动目标跟踪状态估计与数据关联技术的研究[D]. 孙福明.中国科学技术大学 2007
硕士论文
[1]机载雷达单目标跟踪系统仿真[D]. 苟勇刚.电子科技大学 2009
[2]AIM-120导弹制导引信一体化系统分析与仿真[D]. 梁向如.电子科技大学 2009
[3]空空导弹的导引与控制技术研究[D]. 贺金萍.南京航空航天大学 2009
[4]制导引信一体化起爆算法研究[D]. 吴珊珊.南京理工大学 2008
[5]导弹俯仰通道制导与控制一体化设计[D]. 张保群.哈尔滨工业大学 2008
[6]定位通信系统中后端信号处理的硬软件设计与实现[D]. 周伟.电子科技大学 2008
[7]空空导弹智能化制导律及仿真研究[D]. 周忠旺.南京航空航天大学 2008
[8]基于DSP的智能引信起爆控制系统的开发与设计[D]. 席晓慧.中北大学 2007
[9]数字化测量技术在现代雷达中的研究与应用[D]. 陈玉桃.湖南大学 2006
[10]引信战斗部一体化设计仿真研究[D]. 郭天吉.中北大学 2006
本文编号：3718312
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