有控弹箭飞行弹道预报技术研究

发布时间：2024-05-21 02:25

　　大口径弹道修正炮弹,需通过对一段实时测量的飞行弹道参数进行数据处理、辨识,快速(实时)准确计算预报出炮弹落点位置,以便获取弹道偏差并适时进行弹道控制。本文从参数辨识的角度出发,研究了依赖于测量数据的弹道预报方法。 考虑到弹道模型中的参数误差是影响弹道计算精度的主要原因,本文根据一段弹丸飞行过程的实时测量弹道数据,分别选用小区间常数法和卡尔曼滤波方法对弹丸的气动参数进行了在线辨识和估计,得到与实际更为吻合的气动参数。建立了包括测量数据坐标转换、气象数据处理、气动力系数估算、弹道参数辨识、弹道计算等在内的弹道预报流程。应用实时辨识出的参数对弹道模型中参数进行修正,即可解算出同实际飞行弹道吻合程度较高的后续弹道,从而实现准确的落点预报。 实例仿真分析以某型榴弹飞行试验的GPS实测数据为基础,分别应用提出的两种方法进行了计算仿真。结果表明,基于参数辨识的弹道预报具有通用性、快速性和准确性,可以为弹道修正及弹道控制提供基础。

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
1 绪论
    1.1 选题的背景及意义
    1.2 国内外发展概况
        1.2.1 弹道修正技术
        1.2.2 参数辨识方法
        1.2.3 弹道预报方法
    1.3 本文的主要工作
    1.4 本文的结构安排
2 飞行动力学建模
    2.1 坐标系定义及转换
        2.1.1 坐标系的定义
        2.1.2 坐标系间的相互转换
    2.2 作用在弹上的力
        2.2.1 地球引力
        2.2.2 空气动力
    2.3 质心运动方程组
        2.3.1 标准条件下的质心运动方程组
        2.3.2 风的修正
    2.4 本章小结
3 弹道预报流程及前期准备
    3.1 弹道预报概述
    3.2 预报流程
    3.3 测量方法
        3.3.1 全球定位系统组成及原理
        3.3.2 测量误差分析
    3.4 气象数据处理
        3.4.1 气象条件
        3.4.2 对风的处理
    3.5 气动系数理论计算
        3.5.1 零升阻力系数
        3.5.2 弹体升力系数和阻力系数
    3.6 本章小结
4 弹道预报方法
    4.1 基于小区间常数法的弹道预报
        4.1.1 小区间常数法
        4.1.2 曲线平滑
        4.1.3 预报过程
    4.2 基于B样条的阻力系数曲线拟合
    4.3 最优估计方法
        4.3.1 EKF原理简介
        4.3.2 UKF原理简介
    4.4 滤波应用过程
        4.4.1 状态方程
        4.4.2 量测方程
        4.4.4 预报过程
    4.5 本章小结
5 算例仿真分析
    5.1 理论弹道计算结果
    5.2 基于小区间常数法的预报结果
    5.3 基于卡尔曼滤波的预报结果
        5.3.1 滤波结果
        5.3.2 预报结果
    5.4 本章小结
6 总结与展望
    6.1 主要工作总结
    6.2 展望
致谢
参考文献



本文编号：3979472