發(fā)布時(shí)間：2024-06-13 18:35

　　再入彈道目標(biāo)跟蹤是彈道導(dǎo)彈防御系統(tǒng)的核心問(wèn)題,跟蹤系統(tǒng)性能的優(yōu)劣直接影響著對(duì)彈道導(dǎo)彈的攔截成功率。跟蹤的任務(wù)就是解決如何從觀測(cè)設(shè)備(如衛(wèi)星、雷達(dá)、傳感器等)中得到的混雜有干擾與噪聲的觀測(cè)信號(hào)里及時(shí)、準(zhǔn)確的恢復(fù)出目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)信息,這個(gè)過(guò)程也稱作濾波。20世紀(jì)60年代初提出的Kalman濾波是基于時(shí)域狀態(tài)空間模型下的最優(yōu)自回歸遞推算法,這種濾波算法克服了維納濾波無(wú)法對(duì)多變量、非平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程進(jìn)行估計(jì)及只適于頻域的缺點(diǎn),適用于計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)遞推計(jì)算,因此廣泛應(yīng)用于目標(biāo)跟蹤、導(dǎo)航測(cè)算、自動(dòng)控制等領(lǐng)域。本文以再入彈道目標(biāo)跟蹤這一典型的非線性濾波為應(yīng)用背景,研究了Kalman濾波及其常見(jiàn)改進(jìn)算法在此問(wèn)題中的應(yīng)用情況。 數(shù)學(xué)模型是研究濾波問(wèn)題的基礎(chǔ)。模型是否精確直接影響濾波估計(jì)精度,甚至影響濾波器穩(wěn)定性。本文從Kalman濾波狀態(tài)空間模型中的動(dòng)力學(xué)模型入手,分析多種常見(jiàn)目標(biāo)模型的原理、特點(diǎn),結(jié)合傳感器坐標(biāo)系下觀測(cè)方程特性,針對(duì)非線性條件下目標(biāo)動(dòng)力學(xué)模型和觀測(cè)模型在不同坐標(biāo)系間轉(zhuǎn)換時(shí)存在的問(wèn)題,探討研究了基于混合坐標(biāo)系下對(duì)再入彈道目標(biāo)跟蹤的解決方法。推導(dǎo)了再入彈道目標(biāo)在三維ENU坐標(biāo)系下的狀態(tài)空間模型和二維垂...

【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
目錄
第一章 緒論
    1.1 論文研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排
第二章 再入彈道目標(biāo)跟蹤的數(shù)學(xué)模型
    2.1 機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤的狀態(tài)空間模型
        2.1.1 目標(biāo)跟蹤的運(yùn)動(dòng)(動(dòng)力)學(xué)模型
        2.1.2 目標(biāo)跟蹤的典型運(yùn)動(dòng)(動(dòng)力)學(xué)模型
        2.1.3 目標(biāo)跟蹤的觀測(cè)模型
        2.1.4 目標(biāo)狀態(tài)模型與觀測(cè)模型坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換問(wèn)題
    2.2 再入彈道目標(biāo)跟蹤的參考坐標(biāo)系
    2.3 再入彈道目標(biāo)跟蹤的狀態(tài)空間模型
        2.3.1 動(dòng)力學(xué)分析
        2.3.2 再入彈道目標(biāo)的動(dòng)力學(xué)模型
        2.3.3 三維ENU坐標(biāo)系下再入彈道目標(biāo)的狀態(tài)空間模型及彈道仿真
        2.3.4 二維垂直平面再入彈道目標(biāo)的狀態(tài)空間模型及彈道仿真
    2.4 彈道系數(shù)對(duì)再入彈道目標(biāo)跟蹤的影響
        2.4.1 彈道系數(shù)的含義
        2.4.2 彈道系數(shù)的估計(jì)
第三章 再入彈道目標(biāo)跟蹤的濾波方法
    3.1 目標(biāo)跟蹤中的濾波方法
    3.2 Kalman濾波算法
        3.2.1 貝葉斯濾波通式
        3.2.2 Kalman濾波的MAP準(zhǔn)則推導(dǎo)
        3.2.3 Kalman濾波的預(yù)測(cè)-修正自回歸過(guò)程
    3.3 Kalman濾波算法在再入彈道目標(biāo)跟蹤中的應(yīng)用
        3.3.1 Kalman濾波器改進(jìn)算法及應(yīng)用情況
        3.3.2 再入彈道目標(biāo)跟蹤的性能評(píng)估準(zhǔn)則
        3.3.3 擴(kuò)展Kalman濾波對(duì)再入彈道目標(biāo)的跟蹤
        3.3.4 無(wú)跡Kalman濾波對(duì)再入彈道目標(biāo)的跟蹤
        3.3.5 仿真試驗(yàn)及結(jié)論
    3.4 UKF雙向?yàn)V波改進(jìn)算法在再入彈道目標(biāo)跟蹤中的應(yīng)用
        3.4.1 Rauch-Tung-Striebel平滑器
        3.4.2 URTSS-UKF雙向?yàn)V波算法
        3.4.3 仿真試驗(yàn)及結(jié)論
第四章 總結(jié)與展望
    4.1 主要結(jié)論
    4.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間的研究成果
致謝



本文編號(hào)：3993480