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《国防科学技术大学》 2009年
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拦截机动目标末制导技术研究

谷志军  
【摘要】: 拦截机动目标技术是现代导弹防御系统研究的热点,也是未来动能防御技术发展必须解决的关键技术之一。本文以拦截机动目标技术需求为主线,系统研究了动能拦截系统的拦截模式、导引头对目标的捕获概率、拦截机动目标的末制导律以及目标机动信息估计方法等问题,主要内容及成果如下: 分析了动能防御系统的拦截模式。1)建立了拦截器动力学模型,研究了广义顺轨拦截与广义逆轨拦截两种拦截模式各自的特点;2)对比了两种拦截模式对拦截器在末制导段最大修偏能力的影响,讨论了两种拦截模式下拦截弹道的过载分布、弹道稳定性等弹道特性;3)分析了顺轨拦截模式在实际应用中存在的问题,并提出了初步的解决方案。 提出了拦截器中末制导交班时导引头对目标捕获概率的计算方法并对其影响因素进行了分析。1)将捕获概率转化为拦截器和目标相对位置矢量落在一个圆锥体内的概率问题,并进一步转化为三维概率密度函数在圆锥区域内的积分;2)讨论了该积分的计算方法,得到了捕获概率的解析表达式,并根据实际问题的特点提出了一些假设,将捕获概率表达式进行了简化;3)分析了弹目距离、导引头最大捕获距离、最大视场角和相对位置误差对捕获概率的影响。 研究了拦截机动目标的末制导律,进而提出了一种新的目标机动信息的估计方法。1)基于微分几何方法分别在二维平面和三维空间内对拦截问题进行了分析,推导了相对运动方程及末制导律;2)为便于实际应用,将微分几何制导律转化为基于时域的表达方式并对制导律的应用方法进行了归纳;3)提出了采用与ARMA新息模型相结合的样条滤波估计目标机动信息的方法,通过ARMA新息模型将目标运动的历史信息用于对当前状态的估计中,提高了状态估计精度。 针对末制导初始时刻目标与拦截器相对距离测量误差较大而引起末制导过程中目标机动信息估计不准的问题,提出了一种基于拦截器自身主动机动提高相对距离测量精度的方法。1)在末制导初始阶段,拦截器按一定的路线进行主动机动,以机动过程中视线角序列作为观测量,分别采用非线性滤波方法和微分改进方法估计目标的相对状距离等信息,仿真结果显示采用此方法可以满足末制导的需求;2)采用可观测度分析的方法对不同的主动机动路线进行了对比,由分析结果可知在垂直视线方向的机动最为有效。 利用本文研究的末制导律和目标机动信息估计方法,结合基于四元数理论的大姿态角机动控制策略建立了较为完整的六自由度仿真系统。分别对逆轨拦截模式与顺轨拦截模式下的拦截过程进行了数值仿真,对相关技术进行了验证。 本文深入探讨了拦截机动目标末制导的相关技术问题,在研究中结合了联合误差协方差分析、时间序列分析等多个技术领域,为此类问题的研究提供了新的思路,具有一定的理论意义;同时本文提出的主动机动测量相对距离信息等方法和对拦截模式的分析成果对拦截机动目标技术的进一步发展具有重要的借鉴意义。
【学位授予单位】:国防科学技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TJ765.3

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 黎克波;拦截机动目标的微分几何制导律[D];国防科学技术大学;2010年
2 李广华;近旁飞越航天器末制导方法研究[D];国防科学技术大学;2011年
3 杨艳成;基于交互式多模型的机动目标跟踪算法研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李忠应,李秋月;地-空导弹最优制导律研究[J];北京航空航天大学学报;1991年03期
2 周荻,胡恒章;空间拦截弹的最优制导与非线性滤波[J];哈尔滨工业大学学报;1997年04期
3 李振营,沈毅,胡恒章;攻击机动目标的最优导引规律研究[J];哈尔滨工业大学学报;1999年06期
4 左斌;杨长波;李静;;基于微分对策的导弹攻击策略[J];海军航空工程学院学报;2005年05期
5 李忠应,李秋月;空-空导弹全向攻击最优制导规律研究[J];航空学报;1991年03期
6 王小虎,张明廉;自寻的导弹攻击机动目标的最优制导规律的研究及实现[J];航空学报;2000年01期
7 张兵;陈磊;;基于视线角序列的机动目标视线角速率计算[J];航空学报;2007年02期
8 刘长久;杨华军;赖燔;;空间交会激光雷达信息测量技术[J];激光技术;2006年06期
9 雷虎民,梁颖亮,杨强国;基于线性二次型高斯(LQG)理论的最优制导规律[J];空军工程大学学报(自然科学版);2002年02期
10 黄世同,王永节;关于《微分几何》的几个问题[J];昆明师范高等专科学校学报;2004年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 于庆坤;张明泽;陈向勇;;基于Lanchester方程的一类作战系统谋略分析[J];辽宁科技大学学报;2009年06期
2 于坤;郭笑天;;光强闪烁对大气激光通信系统误码率的影响[J];安顺学院学报;2010年05期
3 张进;王万平;吴钦章;;基于光电跟踪系统的联合Kalman滤波器算法研究[J];半导体光电;2008年04期
4 姚红萍,张诚光;火控光电仪伺服系统的研制[J];兵工自动化;2002年02期
5 李茂;岳曾敬;;自适应交互式多模型目标跟踪算法[J];兵工自动化;2009年05期
6 赵志成;;基于自适应卡尔曼滤波的环境函数模型修正[J];兵工自动化;2010年05期
7 李居伟;孙明太;徐以成;;一种改进的声纳浮标定位算法和TMA问题[J];兵工自动化;2011年10期
8 罗凯,马远良;一种垂直命中导引律制导参量的获取方法[J];兵工学报;1998年03期
9 邵锡军,杨成梧;具有约束方差的不确定性Delta算子系统的鲁棒滤波器设计[J];兵工学报;2001年03期
10 刘勋,相敬林,张文军,2余松熠;自适应舰船被动跟踪与尺度估计的实验研究[J];兵工学报;2002年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 曾宪伟;方洋旺;伍友利;王洪强;刘加丛;;一种新的最优制导律[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 陈晨;陈杰;张娟;;网络化控制系统及其在火控系统中的应用研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 李鹏;段广仁;宋申民;;基于MIMU/CCD的对接与分离地面物理平台相对测量系统设计[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
4 李岩;卢翔;于凯妍;刘景泰;;基于微分对策的竞争型遥操作机器人追逃策略研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
5 陶伟刚;冯新喜;;一种新的目标跟踪自适应滤波算法[A];第九届全国信号处理学术年会(CCSP-99)论文集[C];1999年
6 张文涛;刘镰斧;李在铭;;图像多目标运动状态检测与智能跟踪[A];第九届全国信号处理学术年会(CCSP-99)论文集[C];1999年
7 李延飞;李明;吴顺君;;扇扫TWS雷达多目标跟踪中特殊问题的研究[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
8 董文娟;王宏义;王卫华;陈曾平;;低空弱小红外目标自动检测跟踪实时信息处理机设计与实现[A];第十三届全国信号处理学术年会(CCSP-2007)论文集[C];2007年
9 郭尊华;谢维信;;弹道导弹跟踪技术进展[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
10 朱怀念;植璟涵;张成科;宾宁;高晓秋;;离散型奇异双线性系统微分博弈的鞍点均衡策略[A];中国运筹学会第十届学术交流会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 乔梁;信源定位的可观测性及跟踪技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 孟凡彬;基于随机集理论的多目标跟踪技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 孙明;基于小波和迟滞的混沌神经网络及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 杨萌;非线性滤波及在惯导系统传递对准中应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 蒋鼎国;无线传感器网络农业信息监控系统设计与数据融合研究[D];江南大学;2010年
6 王忠军;基于GIS的智能高速公路管理关键技术研究与实现[D];解放军信息工程大学;2009年
7 黄晓静;多频高频地波雷达目标检测与跟踪技术研究[D];武汉大学;2010年
8 李华;激光制导信息场仿真关键技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
9 魏文俭;激光制导光电对抗半实物仿真关键技术与系统研究[D];国防科学技术大学;2010年
10 葛健全;简控灵巧子弹控制技术研究与射击效能分析[D];国防科学技术大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 焉杰;多传感器时滞系统信息融合及其仿真[D];山东科技大学;2010年
2 李光;基于均值偏移的视频目标跟踪、检测算法研究及系统实现[D];浙江理工大学;2010年
3 张西雅;基于信息融合的汽车防追尾避撞目标识别研究[D];郑州大学;2010年
4 魏纪锋;基于Jerk模型的高机动目标跟踪算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 闫超;超紧SINS/GPS组合导航系统技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 孔庆珊;光电跟踪系统的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 郑岩;基于方位角及其变化率的无源定位算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 刘运杰;基于粒子滤波器的目标跟踪算法研究[D];大连理工大学;2010年
9 黄鲁粤;基于惯性传感器与声纳的水下机器人定位与地图构建[D];中国海洋大学;2010年
10 邱雪;信息融合算法管理系统决策支持研究[D];华东理工大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李茂;岳曾敬;;自适应交互式多模型目标跟踪算法[J];兵工自动化;2009年05期
2 张合新,许化龙,许杰;一种新型的组合末制导律研究[J];兵工学报;2002年03期
3 刁联旺,杨静宇;一种改进的机动目标“当前”统计模型的描述[J];兵工学报;2005年06期
4 樊国创;戴亚平;许向阳;;一种“全面”的自适应机动目标跟踪算法[J];兵工学报;2009年01期
5 王军政;沈伟;赵江波;;机动目标跟踪中机动频率的自适应调整[J];北京理工大学学报;2007年01期
6 夏佩伦,温洪;基于模糊推理的目标跟踪[J];电光与控制;2003年01期
7 郭龙;刘洁瑜;;机动目标跟踪的新算法[J];电光与控制;2008年09期
8 刘洋;周军;;天基动能拦截器末制导研究与仿真[J];弹箭与制导学报;2006年S1期
9 曹光前;基于神经网络的精确末制导律研究[J];飞行力学;2001年01期
10 吴文海,曲建岭,王存仁,罗德林;飞行器比例导引综述[J];飞行力学;2004年02期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 邱东;模糊分析中的若干问题及与粗糙集理论的结合研究[D];电子科技大学;2009年
2 朱彦伟;航天器近距离相对运动轨迹规划与控制研究[D];国防科学技术大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 魏纪锋;基于Jerk模型的高机动目标跟踪算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 田野;空间目标飞越式抵近观察制导方法研究[D];国防科学技术大学;2010年
3 赵敏;机动目标跟踪理论的研究及其应用[D];西北工业大学;2006年
4 张兵;大气层外动能拦截器末制导段性能研究[D];国防科学技术大学;2005年
5 唐玉玲;空间飞行器在目标机动下基于视线坐标系的交会方法研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
6 高恩克;目标跟踪的算法研究[D];西安电子科技大学;2007年
7 任坚斌;基于交互式多模型的机动目标跟踪算法研究[D];南京理工大学;2007年
8 朱军祥;基于模糊推理的变结构交互多模算法的机动目标跟踪研究[D];太原理工大学;2007年
9 肖琴琴;机动目标模拟及跟踪方法研究[D];西安电子科技大学;2009年
10 倪虹;基于数字减影的图像配准算法研究[D];长春理工大学;2009年
【二级引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 谭丽芬;赤道椭圆交会轨道规划与制导方法[D];国防科学技术大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 梁勇,柯熙政,邓方林;一种改善飞行器高度表信号品质的方法[J];导弹与航天运载技术;2005年02期
2 张怡;精确制导系统的导引规律研究[J];弹箭与制导学报;2001年03期
3 胡建和;李忠应;;遥控导弹最优制导律[J];飞航导弹;1990年06期
4 刘艳 ,张金锁 ,李瑾;用于防空导弹的下一代红外成像导引头[J];飞航导弹;2002年06期
5 周海银,汪雄良,朱炬波;基于测速定轨的一类自适应样条滤波方法[J];国防科技大学学报;2001年06期
6 周荻,胡恒章;空间拦截弹的最优制导与非线性滤波[J];哈尔滨工业大学学报;1997年04期
7 侯明善;空-空导弹微分对策最佳导引律的研究[J];航空学报;1987年11期
8 张友安,胡云安,苏身榜;三维制导的几何方法与鲁棒控制方法[J];航空学报;2002年01期
9 张振民,林来兴;小卫星编队飞行动力学及其应用[J];航天控制;2002年03期
10 张友安,胡云安,林涛;导弹制导的鲁棒几何方法[J];控制理论与应用;2003年01期
【相似文献】
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1 王小虎,陈瀚馥,张明廉,杜毅民;中远程面(空)对空导弹末制导段的机动目标“标架”模型及自适应估计算法[J];宇航学报;2001年02期
2 李世海;祝小平;杨俊鹏;;毫米波制导攻击型无人机攻击机动目标制导律研究[J];科学技术与工程;2007年11期
3 朱志宇;张冰;姜长生;;应用BP网络校正的卡尔曼滤波器[J];航天控制;2005年06期
4 张红;马彩文;;基于图像流分析的红外运动点目标检测算法[J];弹箭与制导学报;2006年04期
5 李道京;机动目标命中问题的求解[J];火控雷达技术;1997年03期
6 罗霄;法国“海响尾蛇”导弹对付机动目标的能力估计[J];现代防御技术;2000年01期
7 徐洪奎,王东进;基于卡尔曼滤波的组网雷达系统目标跟踪分析[J];系统工程与电子技术;2001年11期
8 张友安,杨华东,胡云安;机动目标三维空间导引运动建模及导引律研究[J];飞行力学;2003年02期
9 熊伟,张晶炜,何友;扩展式机动目标当前统计模型[J];电光与控制;2004年02期
10 宁新建;;航空机动目标的灰色预测分析[J];新技术新工艺;2009年03期
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1 郭庆;杨明;秦莉;;末制导段拦截器误差模型的设计[A];中国航空学会控制与应用第十二届学术年会论文集[C];2006年
2 刘治钢;王军政;赵江波;;基于CCD的车载三轴稳定跟踪平台姿态修正算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 顾文锦;张汝川;于进勇;;反舰导弹航向平面模糊滑模控制导引一体化研究[A];2007中国控制与决策学术年会论文集[C];2007年
4 张振南;李兴玮;;攻击机动目标的制导律研究[A];'2010系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2010年
5 赵慧波;潘泉;梁彦;胡振涛;;非合作机动目标平滑跟踪研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
6 郑立伟;荆武兴;;基于零作用误差的自适应变结构制导律[A];第25届中国控制会议论文集(中册)[C];2006年
7 施清苑;闫玉德;;跟踪高机动目标的δ-自适应递推滤波器[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(上册)[C];1999年
8 班喜光;沈鹤鸣;;一种跟踪机动目标的工程实用方法[A];1995年中国控制会议论文集(上)[C];1995年
9 陈爱元;嵇成新;沈鹤鸣;;跟踪机动目标的多模型算法研究[A];1997年中国控制会议论文集[C];1997年
10 沈鹤鸣;张玉芝;赵晓哲;;跟踪机动目标的复合型自适应Kalman滤波器[A];1996年中国控制会议论文集[C];1996年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 古田月;美军如何对付机动目标?[N];中国国防报;2003年
2 本报记者 李健;车锁“信号拦截器”作祟扰人心[N];中国消费者报;2008年
3 本报专稿 虞非凡;美“多拦截器系统”完成重大技术里程[N];世界报;2006年
4 ;Struts 2.0:引领下一代Web开发趋势[N];计算机世界;2007年
5 徐启生;美波在设置导弹防御系统上未取得突破[N];光明日报;2008年
6 本报驻美国记者 马世琨 张勇;NMD在美遭反对[N];人民日报;2000年
7 记者 杨晴川 潘云召;美欲在东欧建反导基地防伊朗[N];新华每日电讯;2006年
8 史先振;美国导弹防御坚固?拉氏心里没底[N];新华每日电讯;2006年
9 美国《空军》杂志 本报特约编译 何适;美军酝酿6倍音速战机弥补结构失衡[N];世界报;2008年
10 李译;“阿皮拉斯”:击穿两米厚“铁墙”[N];中国国防报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 谷志军;拦截机动目标末制导技术研究[D];国防科学技术大学;2009年
2 徐一鸣;小灵巧炸弹末制导关键技术研究[D];南京理工大学;2011年
3 齐映红;小卫星追踪拦截制导问题研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
4 刘泽乾;电视制导导弹武器系统精确打击仿真研究及应用[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2006年
5 王根原;机动目标的逆合成孔径雷达成像研究[D];西安电子科技大学;1998年
6 谭丽芬;赤道椭圆交会轨道规划与制导方法[D];国防科学技术大学;2011年
7 李超勇;TBM拦截器制导与控制若干问题研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
8 党莹;强杂波下机动目标跟踪技术研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2001年
9 赵振昊;TBM拦截弹导引策略与滤波方法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
10 杨秀华;预测滤波技术在光电目标跟踪中的应用研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李广华;近旁飞越航天器末制导方法研究[D];国防科学技术大学;2011年
2 吴彤薇;红外成像空空导弹中末制导交接班技术研究[D];上海交通大学;2011年
3 孔令坤;机动目标和多目标逆合成孔径雷达成像技术研究[D];电子科技大学;2011年
4 黄翔宇;基于变结构多模型的强机动目标跟踪算法[D];杭州电子科技大学;2011年
5 张幸;声网络机动目标无源跟踪算法研究[D];杭州电子科技大学;2012年
6 陆晶莹;高速高机动目标IMM跟踪算法研究[D];南京理工大学;2010年
7 孙哲;高速高机动目标主/被动联合跟踪算法研究[D];南京理工大学;2010年
8 谭姗姗;基于S-Method时频分解后的高频雷达机动目标信号检测算法[D];哈尔滨工业大学;2011年
9 陈杰;大气层低层拦截器阶梯变推力非线性控制方法研究[D];国防科学技术大学;2011年
10 金学英;基于多点估计的比例导引法的改进[D];沈阳航空工业学院;2009年
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