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《哈尔滨工程大学》 2010年
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防空导弹脱靶量测量方法研究

裴喆  
【摘要】: 脱靶量是衡量防空导弹制导和控制性能的重要指标,脱靶量测量也一直是国内外一个重要的研究课题。本文研究了利用多普勒频率和弹目空间位置测量防空导弹脱靶量的基本原理和具体方法,主要目的是研究提高利用传统测量手段测量脱靶量精度的数据处理方法或者测量方法。 对于利用多普勒频率测量脱靶量的方法,首先,建立了多普勒频率数学模型,当多普勒频率测量数据只包含随机误差时,将脱靶量估计表示为多普勒频率及其小波分解低频系数的非线性最小二乘拟合问题。然后,利用蒙特卡洛仿真对估计精度影响因素进行了分析,结果表明该拟合方法估计的脱靶量精度很高。最后,针对去除多普勒频率野值的关键问题,建立了多普勒频率野值模型;给出了利用小波多尺度分解和非线性最小二乘拟合估计相结合判别、替换野值的具体步骤;利用仿真对野值去除方法进行了验证,结果表明如果野值数量小于全部数据的三分之一,那么该方法是有效的。 对于利用弹目空间位置测量脱靶量的方法,首先,假设导弹和目标分别作匀速直线运动,建立了利用弹目三维方向测量数据估计脱靶量的数学模型,并且研究了导弹命中与未命中目标两种情况下利用线性最小二乘拟合法重建弹目运动轨迹以及估计脱靶量的方法。然后,建立了多台经纬仪和单部雷达测量弹目空间位置的数学模型,并利用蒙特卡洛仿真分别对经纬仪和雷达测量脱靶量的精度及误差因素进行了分析,结果表明经纬仪测量脱靶量的精度比单部雷达测量的高。最后,由于雷达测角精度和数据采样率低,如何提高雷达测量脱靶量的精度成为关键问题。针对该问题,先假设导弹在三维方向分别作匀加速直线运动,建立了较为精确的导弹运动模型;在此基础上研究了一种利用经纬仪和雷达测量数据融合估计脱靶量的方法,仿真表明该数据融合方法可有效提高雷达测量脱靶量的精度。
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