基于自适应IMM算法的蛇形机动目标加速度估计研究

针对防空导弹拦截高速蛇形机动反舰导弹的难题,基于导引头测量的视线角速度、弹目相对速度等信息,开展了蛇形机动目标加速度估计算法的研究,最终建立了基于交互多模型的扩展卡尔曼滤波算法,实现了对蛇形机动目标的加速度估计。考虑传统加速度方差计算方法受限于先验值的缺陷,根据残差对加速度方差的计算方法进行了改进。数字仿真证明:提出的自适应交互多模型算法能有效提高蛇形机动目标加速度的估计精度。     

对运动干扰源的时差测量精度分析

讨论了用窄带接收机测量宽带干扰信号到达时差时,由干扰源或接收机的运动导致的相对速度对时差测量精度的影响,给出了最大似然估计和直接相关估计的估计精度。结果表明,直接相关估计是有偏估计,但其方差与最大似然估计相同。     

一类工程系统的约束方差/H_∞输出反馈控制:含测量噪声的情形

讨论一类具有广泛工程应用背景的随机控制问题，即其性能指标直接表现为系统稳态状态方差的上界形式。利用广义逆理论，研究含测量噪声的线性连续随机系统的约束方差／H∞输出反馈控制问题，给出了期望控制器的存在条件及其解析表达式，并提供了具体的设计方法以及说明性的数值算例。     

筛选时间的确定

本文研究在威布尔分布下筛选时间的点估计和置信上限估计,分别包括图估计和数值估计。推导了为确定筛选时间的置信上限而建立的方程式。确定了IC高温动态老化的筛选时间。为制定筛选技术条件和确定整机老练时间提供理论依据。     

多惯性仪表冗余系统测量数据的预处理

介绍了多惯性仪表冗余惯性测量系统数据融合前的测量异常值去除、系统误差修正和一致性检验的基本方法。针对测量数据一致性检验,讨论了置信距离测度和信任度函数两种处理方法。仿真结果表明后者能更好地确定一致性的惯性仪表测量数据。     

直角坐标系中雷达测量方差的两种计算方法

文章提出了依据雷达极坐标测量标准差和采用雷达极坐标测量数据估计直角坐标系中雷达测量方差以及目标位置误差的2种计算方法,分别为依据目标在统一直角坐标系中各坐标分量上的标准差得到目标位置间接测量偏差的标准差法和基于直线航迹线参数估计的统计学方法。结合相关滤波方法进行试验验证表明,这2种方法应用于多雷达加权航迹融合模型中的雷达测量权值动态分配过程中,均取得良好效果,对于卡尔曼滤波器等传统滤波器和多雷达航迹关联算法也具有较高的推广和应用价值。     

基于EKF容错滤波方法的编队卫星相对轨道自主确定

为避免因卫星测量野值导致的相对轨道估计与滤波精度下降,提出了一种基于残差正交性的扩展Kalman滤波（EKF）容错滤波算法的编队卫星相对轨道确定方法。根据卫星相对运动与相对位置量测方程,用残差序列方差的迹实现对野值的剔除及在线修正,保证滤波器有较强的鲁棒性、稳定性和精度。仿真结果表明：该法简单、有效,有较高的理论和工程应用价值。     

线性回归模型的最小均方误差估计

在未知线性回归模型测量误差的协方差矩阵和非零均值(由非模型化误差及测量设备系统性误差组成)情况下,提出一种回归参数的“最小均方误差估计“,证明了其优良性。还对稳健估计、测量精度分析中随机与系统性误差分离、白塞尔公式与变量差分法统计随机方差结果不一致等问题,作了深入研究分析。     

预警卫星对主动段弹道跟踪算法研究

针对预警卫星视线（LOS，Line-of-Sight）测量下对弹道导弹目标的跟踪问题，传统的方法（如EKF）存在易发散、不稳定的现象。引入一种更为稳健和有效的滤波估计算法UKF，其通过特别选取一些样点，给出随机变量经过非线性变化后的均值和方差，从而得到滤波器基于非线性方程的更新，避免了非线性方程的线性化。解析表达了导弹推力加速度值和导弹在重力作用下姿态的变化特性，提出了基于弹体旋转的主动段运动方程。通过Mortte-Carlo仿真，与其它算法比较，说明该算法跟踪性能更好，在空间预警系统应用中具有较好的适应能力。     

导弹武器的三维射击精度评估方法

在二维命中精度定义的基础上，首次采用三维命中精度的概念，即球概率误差SEP（spherical error probable），进而给出一般条件和特殊条件下的SEP计算公式。阐述了将相关随机向量转化为独立随机向量的方法，并提出在给定脱靶量样本条件下SEP的估计和评定方法，包括代入型点估计、基于参数自助方法的置信上界估计和置信区间估计。实例证明这些方法具有良好的应用前景。     

测量不确定的充液航天器自适应鲁棒容错控制

针对三轴稳定充液航天器控制系统中同时存在外部未知干扰,参数不确定,测量不确定和执行器部分失效故障的鲁棒容错姿态机动控制问题进行研究。首先将部分充液贮箱内的晃动液体燃料等效为粘性球摆模型,采用动量矩守恒定律推导出航天器的刚-液耦合动力学方程。然后将变结构控制策略结合范数自适应估计算法设计了自适应鲁棒容错控制器,其中设计的范数自适应控制算法用于有效估计由测量不确定产生的集总扰动的未知上界;自适应估计算法则用于有效估计贮箱内的液体晃动位移变量。提出的控制策略不依赖精确的故障信息,并且在故障信息值不确定的情况下可以实现期望的姿态机动任务。基于Lyapunov稳定性分析方法证明了容错闭环系统状态变量的一致最终有界性。采用数值方法验证了所提控制方法的有效性和鲁棒性。     

应用于仅有角度测量的寻的导弹制导的自适应修正增益推广Kalman滤波器

一种适用于一类特定的非线性系统全局收敛非线性滤波器被称作修正增益推广Ｋａｌｍａｎ滤波器（ＭＧＥＫＦ）。将ＭＧＥＫＦ与一种非线性时变观测噪声统计估值器相结合，导出一种自适应修正增益推广Ｋａｌｍａｎ滤波器（ＡＭＧＥＫＦ）。ＡＭＧＥＫＦ应用于三维仅有角度测量的寻的导弹制导，当测量噪声的方差不能精确已知时，不存在ＭＧＥＫＦ经常表现出的不稳定性，仿真结果表明ＡＭＧＥＫＦ是稳定的。而且与虚构的、对测量噪声方差精确已知的ＭＧＥＫＦ有几乎相同的估计效果。     

基于三维地形匹配的月球软着陆导航方法研究

针对月球探测器定点着陆任务的需要,研究了基于三维地形匹配的导航方法。对三维地形匹配问题,将高程方差图局部极值点作为三维地形特征,在构建地形特征之间的相对位置与角度不变量的基础上,提出了基于投票的三维地形匹配策略。针对测量噪声统计特性的不确定性,将Sage\|Husa噪声估计算子与迭代卡尔曼滤波相结合,通过对测量噪声进行在线估计有效避免滤波精度下降甚至滤波发散的出现。数字仿真结果表明所研究的导航方法能够有效地实现探测器相对位置和姿态的精确估计。     

复杂航天器稳态控制性能估计

未来复杂航天器应该按照期望的指向精度和稳定度来设计恰当的姿态控制系统。本文在全面考虑测量噪声、对象不确定性、环境扰动、执行机构与控制器非线性的前提下 ,首先分析了控制参数对稳态控制品质的影响 ;然后在详细探讨了测量噪声传播效应的基础上 ,提出稳态控制精度和稳定度的估计方法 ;最后通过对不同的噪声、不确定性、摄动和非线性情形进行大量仿真验证 ,结果同估计分析完全吻合     

性能参数型航天器机构的可靠性试验评定方法

针对性能参数型航天器机构的工作特点以及试验测试手段的可行性,提出一种适用其可靠性评定的工程化方法。该方法对确定产品可靠性特征量的关键参数进行测量,并根据对产品工作情况的分析,确定与产品无故障工作情况相应的容许值范围。通过样本观测值利用数理统计方法计算产品的可靠性置信下限。算例表明,在精度满足工程计算要求的情况下,本方法可以相当简单地评定出产品的可靠性置信下限,满足航空航天类产品可靠性评定的工程需要     

固体火箭发动机性能可靠性评估的Bayes方法

在研制阶段试验信息以及积累以往试验信息的基础上，运用Bayes方法，建立了固体火箭发动机性能可靠性仿真模型，给出了仿真模型可信性检验的最大熵谱方法；将仿真信息作为验前信息，结合现场试验信息确定了性能可靠性的近似分布，并给出了性能可靠性的点估计和置信下限估计。     

直扩通信系统信噪比估计在LDPC译码中的应用

针对LDPC码的信噪比误差使置信传播(BP)译码算法性能下降的问题,提出一种扩频码辅助的直接序列扩频信号信噪比最大似然估计算法,并利用解扩后的相关值序列对存在的小多普勒频偏情况进行修正。仿真结果表明,该算法在较低信噪比时仍可以达到比较好的估计精度,采用估计信噪比作为BP译码先验概率对译码性能影响非常小。     

卡尔曼平滑在动态推力测量中的应用

本文首次将卡尔曼平滑应用于固体火箭发动机地面热试车时的动态推力测量,提供了一个便于工程应用且有较高精度的动态推力测量新的数据处理方法。首先,根据固体火箭发动机理论推导出了推力的动态模型;研究了噪声方差和初始条件的确定方法及估计的稳定性、敛散性。继而进行了数字仿真试验,并对实际发动机推力采样数据进行了处理。分析与处理结果表明:卡尔曼平滑应用于动态推力测量是行之有效的。     

转发GPS外测数据处理及状态估计方法分析

本文综述了转发GPS外测数据处理和状态估计方法。详细讨论了各种处理观测值的差分法,比较了它们的优缺点。由数学仿真证明GPS用于弹道测量时其状态估计的精度是很高的。     

一种概率密度函数多目标跟踪器

本文介绍一种解决多目标跟踪问题用的概率密度函数方法。其输入数据是前端检测器所有时间上的测量值，期望的输出是出现的目标数和每个目标的参数。这一方法曾用于时间延迟检测和跟踪问题，目前被用于解决多目标跟踪问题。该方法可代替传统的对测量“关联”和“跟踪”的方法。