弹道导弹星光/惯性复合制导修正方法研究

作     者：张超超 

作者单位：国防科学技术大学 

学位级别：硕士

导师姓名：汤国建

授予年度：2016年

学科分类：08[工学] 082501[工学-飞行器设计] 0804[工学-仪器科学与技术] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

主      题：复合制导 支持向量机 误差系数辨识 修正方法 

摘      要：论文以提高弹道导弹射击精度为目的,从惯导工具误差的分离和星光/惯性复合制导修正方法两个方面开展了深入研究,得到很多有意义的结论。针对弹道导弹飞行过程中各种误差的作用机理,分别建立了平台系统和捷联系统各初始误差、惯导工具误差系数、星敏感器误差与失准角的关系,并给出了两种惯导系统下的位置/速度误差环境函数的计算方法,由星敏感器分别在实际和理想情况下的输出得到星敏感器的观测方程,最后得到了复合制导环境函数矩阵计算模型。这一部分是本文后续研究内容的基础。回顾了主成分法、支持向量机方法和弹道复现方法的基本原理,研究了三种方法针对制导工具误差系数辨识的具体方法和参数设置,对平台系统误差参数辨识模型进行辨识,得到了有无星光信息情况下的辨识结果并对位置、速度遥外差进行了拟合,比较了三种方法的辨识精度,将辨识结果折合到全程弹道,得到了三种方法的落点偏差拟合残差,通过比较验证了支持向量机的效果优于其他两种方法。捷联星光/惯性复合制导修正方法是根据星敏输出量中所包含的信息对导弹状态进行修正。首先根据捷联星敏系统的输出量与失准角和误差系数的关系推导出误差辨识修正方法,再根据统计学原理推导出最佳修正系数方法。对两种修正方法进行数值仿真和蒙特卡洛打靶,两种方法的修正效果相近,均能对导弹落点偏差进行有效修正。本文的研究能为提高弹道导弹误差系数辨识精度提供理论基础,并为提高导弹命中精度提供了科学依据。