巡航导弹制导系统关键技术研究

【摘要】： 现代实战数据表明，巡航导弹在战争中发挥着越来越重要的作用。提高巡航导弹的制导精度，是提高巡航导弹打击效果最有效的手段。射程远、防区外发射的特点使得巡航导弹的制导过程分成了两个阶段：中制导和末制导。本文围绕巡航弹中、末制导的具体要求，研究了组合制导和红外成像末制导的相关问题。具体工作如下： 1、针对GPS卫星定位系统的非自主性，研究了我国自行研制开发的北斗星导航定位系统，对双星定位算法进行了理论分析和模拟仿真计算；分析了系统的主要误差来源，为提高系统精度，提出了采用ANFIS滤波、差分校正以及与其他导航系统组合的方法对系统数据进行处理。 2、通过定义高程熵的概念，引入了一种新的基于高程熵差和绝对差度量的地形高程匹配算法，避免了景象匹配计算量大、实时图与基准图之间存在灰度失真和几何变形、不易实现等局限性。仿真结果表明，该算法的匹配精度和速度都能够较好地满足要求，是一种可行的匹配算法。 3、研究了捷联惯导／北斗星／地形辅助组合系统的实现问题，建立了各子系统及组合系统的模型方程；设计了组合系统联合滤波器；研究了子系统不同维情况下的两种滤波融合方案；提出了一种组合滤波简化算法；对滤波实现中的具体问题进行了探讨，并给出了相应的解决方案。 4、红外图像处理是红外成像末制导的关键步骤。针对红外图像的特点，研究了同时考虑像点灰度和邻域灰度的红外图像多维阈值分割算法；采用遗传算法实现阈值的寻优过程，并针对简单遗传算法易陷入局部最优解的问题，将耗散结构理论应用于遗传算法。仿真结果表明采用耗散结构遗传算法进行优化可使图像处理时间和计算量大大减少，而处理精度并没有受到影响，且有效避免了遗传算法过早陷于局部最优的不足，增强了算法的稳健性。 5、复杂背景下的目标识别一直是人们关注的问题。巡航导弹攻击目标的特殊性使得传统的基于块状目标和基于强辐射点源目标的识别方法不再适用，由此引入了基于知识的识别方法。使用分形方法提取目标的特征，在知识指导下，提出了一种基于目标特征模型的降维的形态学分形维数计算方法，对传统分形方法进行了改进，从理论上推证了算法的合理性，并对算法进行了仿真分析；针对传统Hough变换无法获得线段端点和长度信息的局限性，提出了一种基于目标特征先验知识的Hough变换融合策略，通过引入目标先验知识，可以有效地获得直线信息；对信息多而复杂的机场目标采用基于知识的目标识别方法，使用置信度模 摘要 型实现不确定推理，对目标进行识别判断，将知识贯穿于整个识别过程中，对目 标进行了有效地识别。

【学位授予单位】：西北工业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：E927