地空导弹武器系统制导精度计算方法研究

主要介绍了一些与精度计算有关的基础理论知识，如误差分类、误差合成、精度计算常用方法、常用公式等，目的在于理清和说明建立制导精度计算模型的原理和方法，最后简单介绍了如何确定制导控制系统精度计算模型。     

分离制导系统工具误差的实用误差模型的建立

本文提出了一套适用于制导系统工具误差分离的线性模型的建立方法。通过一个实例进行了仿真计算,结果证明,本文所提方法是可行的。     

组合制导弹道导弹无依托快速发射技术研究

具有快速机动发射能力的弹道导弹是现代远程作战武器的重要标志,提出了无依托快速发射的定位、定向方案,设计了基于空中在线诸元计算的摄动制导方法,该方法具有计算量小、制导方法误差小的特点,可满足陆基机动弹道导弹或潜射弹道导弹的快速发射的要求。     

星光/惯性组合制导方案与位置误差分析

根据捷联星光制导双星方案和星光/惯性组合制导基本原理,提出了一种以惯性导航为主、星光制导为辅的导弹组合导航方法。建立了组合导航位置误差计算模型。对星光惯性组合制导精度的分析表明,该法提高了对星光导航测量信息的利用度,改善了导航精度。     

用于寻的导弹制导的计算密度滤波器

提出一种最大似然估计方法,用于求解具有线性动力学和非线性量测函数的问题.这种方法称为“计算密度滤波器”,在此方法中,条件概率密度函数被选为有限个参量的函数.在最频值附近描述条件概率密度函数近似形状的这些参量被延伸到每个量测间隔.在测量时,条件概率密度函数利用贝叶斯理论来修正,由数字计算得到的它的最频值定为状态的最佳估值.为了保存计算函数的形式,后验条件概率密度函数用关于最频值的泰勒级数展开式来近似.目标拦截问题的数字结果表明,计算密度滤波器优于广义卡尔曼滤波器.然而,计算密度滤波器有负的距离偏差.近似方法分析证明,最大似然距离估值小于平均距离估值.     

弹道式导弹的中段制导与控制

本文提出了一种中段制导的方案——“闭环路导引的中段制导方案”。该方案具有收敛快、节省推进剂能量、精度高等优点。文章较系统地进行了方案的推导,估计了其方法误差,提出了计算程序框图及计算结果,并与其他制导方案进行了比较。     

迭代制导在运载火箭上的应用研究

迭代制导是直接终端制导，是运载火箭路线自适应制导方法的一种。从20世纪60年代末开始，在运载火箭上得到了广泛的应用。它的主要特点是制导精度高、任务适应性强、箭上飞行软件简单、对地面诸元准备要求相对较低。迭代制导基于火箭自适应制导的基本原理：即对于确定的目标轨道，最优飞行程序是瞬时飞行状态和瞬时视加速度的复杂函数，利用简化形式下最优控制求解的必要条件，对火箭末级的关机时间进行迭代，可以得到一套解析制导方程。基于运载火箭的实际飞行情况，建立了迭代制导的工程计算模型，并结合某型号进行大量的实例计算分析，对迭代制导的制导精度、自适应能力等方面进行研究。     

载人飞船的一种混合再入制导方法

提出了载人飞船的一种混合再入制导方法，即在制动段结束后的过渡段，利用落点预报及其制导规律在轨生成一条基准再入弹道，在再入段利用基准弹道制导规律实现再入升力控制的一种方法。该方法融合了落点预报制导方法和基准弹道制导方法的长处。相对基准弹道制导方法，该方法可对付较大的初始误差，达到较高的精度；相对落点预报制导方法，在再入段减少了计算量。数学仿真结果验证本方法是有效的。     

对偶变数抽样方法应用研究

为了在战略远程导弹制导精度仿真中运用统计试验法,本文推荐了一种随机变量的对偶变数抽样方法。介绍了减少试验方差的意义以及在计算机上具体实施计算的步骤。文中以模拟打靶的计算实例说明了该方法简便,能大大减少模拟试验次数。     

高精度一体化PGK控制算法的仿真设计与实现

基于摄动制导导引律研发出一种适合一体化PGK硬件的制导控制算法,改善导弹对机动目标的截获能力,强化制导与控制之间的协调匹配,实现高精度制导。比较了单纯滤波和实时计算导引系数的抗干扰措施,并在仿真和试验测试中证明了控制算法的有效性及实时计算导引系数方法的优越性。     

一种基于速度倾角的闭路制导方法

通过分析固定速度倾角时,需要速度求解的特点,结合闭路制导的基本原理和过程,提出了一种基于速度倾角的闭路制导方法.详细分析了运用此方法时需要速度的确定方法、导引信号求解和闭路制导的计算步骤.仿真结果证明,所提出的闭路制导方法能够有效的简化需要速度计算和导引过程,精度也较高,其在工程应用上具有较好的前景.     

火星轨道交会自主导航与制导方法

对火星采样返回任务中的火星轨道交会自主导航和制导技术进行了研究。采用光学自主导航敏感器测量的火星中心方向和视半径，相对敏感器测量的相对位置等观测量，设计了导航滤波器同时估计轨返组合体和上升器的轨道。在导航滤波器设计中，针对光学自主导航敏感器更新频率远低于滤波解算频率的问题，设计了一种连续观测量构造算法，确保每个滤波周期均可进行测量更新，以提高导航精度。基于导航滤波器估计结果，采用T-H制导设计了4脉冲共椭圆交会策略实施轨道控制，从而构成近程交会自主导航和制导方案用于完成火星轨道交会任务。通过数学仿真校验了所提出方法的有效性。     

数据的合理性检验与误差分离方法的选择

制导系统工具误差分离的工作是一个很细致又很严密的工作,为此必定要对测量数据进行检验,并寻找合适的误差分离方法。文中对遥测数据与外测数据提供了合理性检验的方法,并对利用验前信息与不利用验前信息的两类工具误差分离方法进行了比较,确定这两类方法的适用范围。     

改进最小二乘法在制导精度分析中的应用

在大型线性回归分析中,由于设计矩阵的病态使得经典的最小二乘法失去了优良性。本文针对其存在的问题提出了几点改进措施。采用了改进的最小二乘方法,此方法具有公式简单、运算方便的优点,减少了计算误差,提高了计算置信度,理论模拟和实际飞行数据计算表明:估值精度比最小二乘法有较大提高,与主成分等有偏估计的结果具有相近的水平。     

制导系统误差系数天地因子的一致性检验

导弹飞行试验时制导系统误差系数(工具误差)与地面试验的误差系数是否一致(或部分一致),这是人们比较关心的问题,本文从理论上介绍了线性模型假设检验方法,应用这种方法检验制导系统工具误差天地因子的一致性,若一致(或部分一致)则验前信息可被充分利用以提高制导系统误差系数分离的效果。     

运用线性回归进行制导精度折合

同一仪表的工具误差,对不同弹道的影响(如落点偏差)是不同的。本文避开传统的分离误差系数方法,而运用线性回归方法,依据试验弹道的遥、外测参数直接折合出仪表误差造成的正常弹道落点偏差,以提供对型号弹进行精度鉴定的可靠验前信息。在折合方法中利用AIC(Akaike Information Criterion)准则选择自变元及消去变换法实施运算。给出了对典型弹的数字仿真结果、数例说明该方法有较高的折合精度。     

航空制导炸弹SINS/GPS组合导航系统的设计

针对某型航空制导炸弹设计了SINS/GPS组合导航系统,考虑到制导航弹的高精度、低成本的特殊要求,系统采用了基于挠性陀螺的IMU作组合,而导航计算机采用基于“浮点DSP FPGA”的主从式多处理机模式,具有实时性好、运算精度高等优点,同时文章讨论了系统软件的详细设计,包括系统自检、初始对准、惯导解算、信息融合等模块的设计及部分核心算法的实现,最后对原理样机进行了地面跑车试验,试验结果表明系统的设计是成功的,利用该方案设计的原理样机能够满足实际要求。     

一种基于有限时间理论的抗饱和制导律设计方法

针对制导过程中一些状态可能进入饱和进而影响系统性能的问题,结合制导系统的特点,在有限时间理论框架下提出一种抗饱和制导律设计方法。首先以矩阵不等式的形式给出了保证有限时间有界且有限时间输入输出稳定的充分条件;而后在此基础上研究了基于有限时间理论的抗饱和制导律设计方法。此方法利用事先给定的有限时间区间和加权矩阵函数刻画系统的动态品质需求,同时能在理论上严格保证系统状态有界,仿真结果也表明在此方法设计的控制器作用下,系统能在有限时间内使视线角速率趋近于零,同时加速度亦不超过物理限制。     

月球软着陆的二次型最优制导方法

为实现在月球表面指定区域的精确软着陆,研究了月球软着陆的线性二次型最优制导方法。利用简化的轨道动力学模型,给出了一种基于状态和能耗最优的软着陆二次型制导方法。由于制导律要求同时提供3个方向的时变推力,所以需要通过变推力发动机和姿态机动来实现。该制导方法虽能满足精确软着陆的需要,但对姿态变化的要求超出了着陆器姿态机动能力。因此,本文修正了二次型最优制导方法,取消了对轨道参数的过程约束,仅对其终端进行约束,通过求解着陆指定目标点的能耗最优两点边值问题,得到了发动机推力大小和方向的显式表达式。研究结果表明,利用一定的姿态机动能力,修正的制导方法能够满足精确软着陆的需要。