彈道修正彈實時氣動參數(shù)辨識與彈道重構(gòu)方法研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、為了根據(jù)空中飛行彈丸的一段實測彈道參數(shù),準確重構(gòu)彈丸后續(xù)飛行彈道,計算彈道偏差,進而實現(xiàn)彈道修正的目的,本文以某彈道修正彈落點預報為研究背景,主要研究其彈道模型建立、實時氣動參數(shù)辨識和彈道重構(gòu)等內(nèi)容。
  在闡述彈道修正彈飛行原理的基礎(chǔ)上,建立了5自由度彈道方程的實時氣動參數(shù)辨識模型,并以該模型為基礎(chǔ),推導了混合擴展卡爾曼濾波方法中的雅克比矩陣。該模型能對一段實測彈道參數(shù)進行彈道濾波,辨識出空中飛行彈丸的實際阻力和升力符合系數(shù),并

2、能較準確地重構(gòu)出彈丸后續(xù)飛行彈道,預報彈道落點;且該模型略去高頻快圓運動,理論和計算表明,同樣條件下使用5自由度方程算出的射程、側(cè)偏與6自由度方程算出的射程、側(cè)偏幾乎相等,但由于略去了高頻快圓運動,其計算速度可比6自由度彈道方程高10倍以上,適合彈上快速實時彈道計算。選取混合擴展卡爾曼和球形無跡卡爾曼兩種濾波方法對實測彈道參數(shù)進行實時氣動參數(shù)辨識。數(shù)值計算結(jié)果顯示,上述兩種濾波方法能有效剔除彈道參數(shù)測量值中的噪聲,且彈道坐標誤差、阻力和

3、升力符合系數(shù)迅速收斂。對比兩種卡爾曼濾波方法的氣動參數(shù)辨識結(jié)果顯示,球形無跡卡爾曼濾波參數(shù)辨識精度高,收斂速度快。
  在相同測量誤差條件下,重構(gòu)彈道落點精度與采樣間隔和采樣時間有關(guān)??紤]到對某大口徑彈道修正彈的彈載計算機實時計算,采用混合擴展卡爾曼濾波方法時,采樣間隔宜取60~100ms,采樣時間宜取10~12s;采用球形無跡卡爾曼濾波方法時,采樣間隔宜取60~100ms,采樣時間宜取6~8s。仿真計算與試驗結(jié)果均表明,本文開展

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