弹道导弹高阶容积卡尔曼滤波弹道跟踪方法研究
发布时间：2021-08-11 02:22
弹道导弹跟踪问题一直都是热点问题。伴随弹道导弹技术的日新月异和在世界范围的扩散,导弹防御的重要性日益突显。其作为导弹防御系统的核心环节,对弹道导弹高精度跟踪技术的研究备受关注。本文以弹道导弹跟踪为背景,对非线性滤波方法在弹道导弹跟踪问题中的应用展开研究,通过对多种非线性滤波方法的对比分析,确定采用高阶容积卡尔曼滤波（High-Degree Cubature Kalman Filter,HCKF）方法以提高估计精度,并针对不同问题设计了多种跟踪滤波器。主要研究内容包括:给出了地基雷达量测模型和弹道导弹机动模型,针对传统重力转弯（Gravity Turn,GT）模型受攻角为零约束的限制,建立了考虑侧向力因素且对攻角无约束的主动段目标机动模型。介绍了高阶容积卡尔曼滤波理论,将高斯型积分转换到球面-相径积分域内,应用任意阶球面规则和相径容积规则来近似该积分。推导出五阶球面-相径容积规则,以此规则为核心提出了高阶容积卡尔曼滤波方法。将高阶容积卡尔曼滤波应用于弹道导弹跟踪的数学仿真。研究结果表明,在相同的高斯噪声条件下,高阶容积卡尔曼滤波的估计精度优于常规容积卡尔曼滤波,但计算量较大。针对单一模型...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：160 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
韩国THAAD导弹防御系统的AN/TPY-2雷达Fig.1-1AN/TPY-2radarofTHAADMissileDefenseSysteminSouth-Korea
论文研究思路框图
第 2 章 基于高阶容积卡尔曼滤波的弹道跟踪方法研究 2 2C e ea r ω ω p = p 的矩阵形式，即 0 00 000 sin cossin 0 0cos 0 0eB BB BB 令导弹自由段的状态变量为 ,Tc T T x = r v ，se），则EUN-CS下的用于自由段目标跟踪的x c k 1 = f c x c k ,T wc k 式 (2-2)对状态向量cx 递推T 时间的非线性，表征模型误差。
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种多级助推段弹道导弹跟踪算法[J]. 许登荣,程水英,包守亮. 宇航学报. 2016(09)
[2]主动段弹道跟踪与关机点估计算法研究[J]. 钮俊清,任清安. 雷达科学与技术. 2016(03)
[3]基于Huber的高阶容积卡尔曼跟踪算法[J]. 张文杰,王世元,冯亚丽,冯久超. 物理学报. 2016(08)
[4]扩展卡尔曼滤波的目标跟踪优化算法[J]. 宁倩慧,张艳兵,刘莉,陆真,郭冰陶. 探测与控制学报. 2016(01)
[5]基于自适应迭代UKF的纯距离目标定位算法[J]. 王璐,刘忠. 中南大学学报(自然科学版). 2016(02)
[6]基于5阶降维平方根-容积卡尔曼滤波的动基座对准应用研究[J]. 黄湘远,汤霞清,武萌,吴伟胜. 兵工学报. 2016(02)
[7]基于改进型CKF的SINS初始对准方法[J]. 徐晓苏,田泽鑫,刘义亭,邹海军. 华中科技大学学报(自然科学版). 2016(01)
[8]基于多模型的再入弹道目标跟踪算法[J]. 钮俊清,任清安,刘军伟. 空军预警学院学报. 2015(06)
[9]自适应CKF强跟踪滤波器及其应用[J]. 丁家琳,肖建,赵涛. 电机与控制学报. 2015(11)
[10]EKF与UKF的性能比较及应用[J]. 张文,孙瑞胜. 南京理工大学学报. 2015(05)
博士论文
[1]非线性高斯滤波方法研究及其在CNS/SAR/SINS组合导航中的应用[D]. 梁浩.哈尔滨工业大学 2015
[2]一类非理想条件下非线性系统的高斯滤波算法及其应用研究[D]. 于浛.哈尔滨工业大学 2015
[3]雷达机动目标运动模型与跟踪算法研究[D]. 刘昌云.西安电子科技大学 2014
[4]航天器相对导航中的非线性滤波问题研究[D]. 魏喜庆.哈尔滨工业大学 2013
[5]容积卡尔曼滤波算法研究及其在导航中的应用[D]. 葛磊.哈尔滨工程大学 2013
[6]基于天基测角信息的空间非合作目标跟踪算法及相关技术研究[D]. 刘光明.国防科学技术大学 2011
[7]天基光学监视系统目标跟踪技术研究[D]. 盛卫东.国防科学技术大学 2011
[8]低轨星座的目标跟踪算法研究[D]. 赵砚.国防科学技术大学 2011
[9]弹道目标实时跟踪的稳健高精度融合滤波方法[D]. 刘也.国防科学技术大学 2011
[10]非线性滤波方法在无人机相对导航上的应用研究[D]. 王小刚.哈尔滨工业大学 2010
本文编号：3335252
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：160 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
韩国THAAD导弹防御系统的AN/TPY-2雷达Fig.1-1AN/TPY-2radarofTHAADMissileDefenseSysteminSouth-Korea
论文研究思路框图
第 2 章 基于高阶容积卡尔曼滤波的弹道跟踪方法研究 2 2C e ea r ω ω p = p 的矩阵形式，即 0 00 000 sin cossin 0 0cos 0 0eB BB BB 令导弹自由段的状态变量为 ,Tc T T x = r v ，se），则EUN-CS下的用于自由段目标跟踪的x c k 1 = f c x c k ,T wc k 式 (2-2)对状态向量cx 递推T 时间的非线性，表征模型误差。
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种多级助推段弹道导弹跟踪算法[J]. 许登荣,程水英,包守亮. 宇航学报. 2016(09)
[2]主动段弹道跟踪与关机点估计算法研究[J]. 钮俊清,任清安. 雷达科学与技术. 2016(03)
[3]基于Huber的高阶容积卡尔曼跟踪算法[J]. 张文杰,王世元,冯亚丽,冯久超. 物理学报. 2016(08)
[4]扩展卡尔曼滤波的目标跟踪优化算法[J]. 宁倩慧,张艳兵,刘莉,陆真,郭冰陶. 探测与控制学报. 2016(01)
[5]基于自适应迭代UKF的纯距离目标定位算法[J]. 王璐,刘忠. 中南大学学报(自然科学版). 2016(02)
[6]基于5阶降维平方根-容积卡尔曼滤波的动基座对准应用研究[J]. 黄湘远,汤霞清,武萌,吴伟胜. 兵工学报. 2016(02)
[7]基于改进型CKF的SINS初始对准方法[J]. 徐晓苏,田泽鑫,刘义亭,邹海军. 华中科技大学学报(自然科学版). 2016(01)
[8]基于多模型的再入弹道目标跟踪算法[J]. 钮俊清,任清安,刘军伟. 空军预警学院学报. 2015(06)
[9]自适应CKF强跟踪滤波器及其应用[J]. 丁家琳,肖建,赵涛. 电机与控制学报. 2015(11)
[10]EKF与UKF的性能比较及应用[J]. 张文,孙瑞胜. 南京理工大学学报. 2015(05)
博士论文
[1]非线性高斯滤波方法研究及其在CNS/SAR/SINS组合导航中的应用[D]. 梁浩.哈尔滨工业大学 2015
[2]一类非理想条件下非线性系统的高斯滤波算法及其应用研究[D]. 于浛.哈尔滨工业大学 2015
[3]雷达机动目标运动模型与跟踪算法研究[D]. 刘昌云.西安电子科技大学 2014
[4]航天器相对导航中的非线性滤波问题研究[D]. 魏喜庆.哈尔滨工业大学 2013
[5]容积卡尔曼滤波算法研究及其在导航中的应用[D]. 葛磊.哈尔滨工程大学 2013
[6]基于天基测角信息的空间非合作目标跟踪算法及相关技术研究[D]. 刘光明.国防科学技术大学 2011
[7]天基光学监视系统目标跟踪技术研究[D]. 盛卫东.国防科学技术大学 2011
[8]低轨星座的目标跟踪算法研究[D]. 赵砚.国防科学技术大学 2011
[9]弹道目标实时跟踪的稳健高精度融合滤波方法[D]. 刘也.国防科学技术大学 2011
[10]非线性滤波方法在无人机相对导航上的应用研究[D]. 王小刚.哈尔滨工业大学 2010
本文编号：3335252
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