高精度激光跟踪系统的综合设计

1.前言 激光跟踪系统是航空航天工程中的重要设备之一。要想建造高精度激光跟踪系统,除了提高有关部件的精度之外,系统的综合设计是一个关键步骤。对于这类系统的综合设计,目前都采用全连续或全离散控制方案,而且不考虑对象未建模动态和子系统间的耦合问题。     

一种密集多回波环境下的机动多目标跟踪起始算法

 本文研究密集多回波环境下的机动多目标跟踪起始问题。文中首先提出主跟踪子空间和边缘跟踪子空间的定义与性质,接着修正Bayes轨迹确定方法BTC,并将其与具有残差滤波的修正概率数据关联滤波算法MPDAF-RF有机地结合起来,提出一种适合高密集多回波环境的机动多目环跟踪起始方法——“全邻”Bayes跟踪起始算法ABTI。Monte Carlo仿真表明,本文所给出的算法不仅克服了一类概率数据关联滤波方法没有跟踪起始机理的缺陷,而且辨别目标与虚警的能力很强,不失为解决高密集多回波环境下机动多目标跟踪起始的有效方法。     

激光推进中继折转系统的控制分系统性能仿真

为了在激光推进系统中实现对主激光的精确控制,设计了中继折转系统。中继折转系统以光学方法捕获信标光后实时解算出信标光和主激光方向并驱动中继折转镜调整姿态,实现自主闭环跟踪。控制分系统采用基于PC104总线架构方式,由电流环、速度环和位置环构成三环调节系统。对整个控制系统进行了计算机仿真,设计位置回路的跟踪带宽为2 Hz,速度回路的带宽为5 Hz,系统的跟踪精度小于0.4°。仿真结果表明,中继折转系统达到了设计要求的控制精度,能满足整个激光推进系统的使用要求。     

人─机系统动态特性的实时仿真与品质评价

飞机的飞行品质不仅取决于飞机本体动力学特性和驾驶员操纵动力学特性，更重要的是取决于驾驶员─飞机系统闭环特性。通过一名驾驶员在模拟工作台上，完成对某机在不同飞行状态下的俯仰跟踪仿真任务，辨识得出驾驶员操纵动力学模型；对驾驶员─飞机闭环系统数学模型进行数字仿真得出系统动态响应；再按Ｎｅａｌ—Ｓｍｉｔｈ准则评价了该机的飞行品质，并且与按ＭＩＬ—Ｆ—８７８５Ｃ规范要求的飞行品质进行了对比。     

利用Singer模型的无陀螺姿态和角速度估计

 给出了一种利用Singer跟踪模型的扩展卡尔曼滤波器 (ExtendedKalmanFilter) ,用于无陀螺姿态和姿态角速度估计。在滤波器中 ,姿态和姿态误差分别由姿态四元数和误差四元数表示 ,而姿态角加速度由一阶Markov过程描述 ,从而避免采用姿态动力学模型。利用数值仿真计算验证了滤波器的性能。在所有的仿真过程 ,滤波器显示出快速收敛能力。稳态估计误差主要由测量更新频率和精度决定。     

利用不机动单站DOA、TOA的测量实现被动定位与跟踪

 可以利用多个被动探测器或单个机动的探测器实现对运动辐射源的被动定位与跟踪。本文介绍的是一种利用非机动的单个探测器所获得的DOATOA测量值,对运动辐射源实现被动定位与跟踪的新方法。在二维平面内对运动辐射源使用这种方法,通过计算机仿真显示可以获得收敛而精确的跟踪数据。     

基于样条模型的多传感器目标跟踪算法研究

研究武器试验中多传感器目标跟踪的数据融合问题。通过用样条函数表示目标轨迹参数,建立了问题的节省参数模型,并构造了快速的样条递推算法和参数估计算法。采用样条函数这种稀疏表示方法后,新方法能有效地减少待估参数的个数,提高参数估计精度,在减少计算量的同时降低处理系统的存储负担。仿真结果说明新算法能在很短的时间内完成数据融合,且得到的融合结果精度很高。     

探测跟踪系统低空多路径模型的研究

根据对飞行器跟踪低空目标时所受的多路径干扰的分析，给出了基于多闪烁点源复杂目标和镜像目标的雷达散射截面积(RCS)模型以及地面散射系数模型。对整套模型方案进行的仿真实验表明，实验结果与实测数据吻合较好。对飞行器超低空飞行时抑制镜像干扰问题的解决有重要的参考价值。     

基于TDRSS的高速数传信号载波捕获及跟踪算法研究

以TDRSS数传系统为研究背景,针对TDRSS数传信号的特点,以实现高速8PSK调制信号的载波同步与跟踪为研究前提。提出了一种采用二叉树(BinarySearchTree)频率搜索方法实现捕获及采用平均"滑动窗"递推最小二乘(RLS)一步预测方法实现频率跟踪的算法,并针对此方法进行了理论推导和蒙特卡洛(MonteCarlo)仿真。结果表明:该方法适用于全数字高速数传8PSK调制信号接收系统,同时也可移植、推广至全数字雷达接收机中。     

半主动寻的制导面对空雷达的低角跟踪

论述面对空雷达低角跟踪环境及一般的技术途径，结合单脉冲雷达在典型环境中捕获，跟踪目标镜像的飞行试验结果，提出采用同度跟踪偏轴跟踪和仰角定角的综合处理方法。