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基于滑动多项式表示弹道的测速定轨算法

弹道学报 2008年第2期20卷 74-76页

作者：刘也朱炬波胡增辉刘吉英国防科学技术大学理学院长沙410073

针对全测速体制下现有弹道估计方法实时处理能力的不足,提出了基于滑动多项式表示弹道的测速定轨算法.详细推导了算法过程,讨论了迭代初值、窗口宽度和弹道拼接等关键技术,利用仿真实验对算法性能进行了综合验证.该新算法利用了弹道光... 详细信息

针对全测速体制下现有弹道估计方法实时处理能力的不足,提出了基于滑动多项式表示弹道的测速定轨算法.详细推导了算法过程,讨论了迭代初值、窗口宽度和弹道拼接等关键技术,利用仿真实验对算法性能进行了综合验证.该新算法利用了弹道光滑特性和求导匹配特性,可以增强数据冗余,提高解算精度;短时窗口的采用降低了算法的复杂度,减缓了解算滞后问题.

关键词：多项式滑动窗口弹道拼接测速定轨

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测速定轨中的递推样条滤波算法

信号处理 2010年第1期26卷 65-68页

作者：刘也时信华朱炬波梁甸农国防科学技术大学电子科学与工程学院长沙410073 北京跟踪与通信技术研究所北京100094 国防科学技术大学理学院长沙410073

针对传统方法在全测速体制下实时处理能力不足,建立了基于递推样条模型的实时滤波算法。算法通过提高测量信息利用率,迭代更新模型参数以快速适应弹道的时变特性。仿真和实测数据的计算结果表明,算法鲁棒性较好,在平稳段落精度优于其它... 详细信息

针对传统方法在全测速体制下实时处理能力不足,建立了基于递推样条模型的实时滤波算法。算法通过提高测量信息利用率,迭代更新模型参数以快速适应弹道的时变特性。仿真和实测数据的计算结果表明,算法鲁棒性较好,在平稳段落精度优于其它方法。算法就全测速体制的主动段弹道估计问题展开,但其原理具有一定的普适性。

关键词：递推样条模型测速定轨实时滤波

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测速定轨的实时算法

宇航学报 2001年第6期22卷 119-123页

作者：朱炬波王正明易东云周海银童丽吴翊国防科技大学理学院系统科学与数学系长沙410073

基于弹道参数的样条表示理论 ,本文提出了雷达目标的测速定轨实时算法。算法的关键是通过弹道表示系数的递推计算 ,由预测量与实际测量量的差别来计算样条系数和确定样条节点。在已有的弹道样条表示基础上 ,下一时刻的弹道计算有三种情... 详细信息

基于弹道参数的样条表示理论 ,本文提出了雷达目标的测速定轨实时算法。算法的关键是通过弹道表示系数的递推计算 ,由预测量与实际测量量的差别来计算样条系数和确定样条节点。在已有的弹道样条表示基础上 ,下一时刻的弹道计算有三种情况 :用预测值、局部调整样条系数和增加样条节点。

关键词：实时算法弹道测量样条函数雷达跟踪测速定轨

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基于UKF的测速定轨实时算法

飞行器测控学报 2007年第6期26卷 59-62页

作者：慈颖郭军海北京跟踪与通信技术研究所北京5131信箱100094

针对多测速元定轨测量方程非线性强的特点，引入了UnscentedKalman滤波。UnscentedKalman滤波通过设计少量的sigma点，并计算这些点经过非线性函数的传播，获得滤波值基于非线性方程的更新，从而避免扩展Kalman滤波线性化等缺点，提高... 详细信息

针对多测速元定轨测量方程非线性强的特点，引入了UnscentedKalman滤波。UnscentedKalman滤波通过设计少量的sigma点，并计算这些点经过非线性函数的传播，获得滤波值基于非线性方程的更新，从而避免扩展Kalman滤波线性化等缺点，提高了滤波精度。仿真结果表明，UnscentedKalman滤波方法可以很好地实现测速定轨，在飞行器实时跟踪领域具有较好的应用价值。

关键词：飞行器跟踪 Unscented Kalman滤波测速定轨

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基于测速定轨的一类自适应样条滤波方法

国防科技大学学报 2001年第6期23卷 38-41页

作者：周海银汪雄良朱炬波国防科技大学理学院湖南长沙410073

提出了一种测速定轨的实时算法。该方法基于样条表示飞行轨道速度参数 ,在只有多个测速元信息的情况下 ,建立了自适应Kalman滤波递推算法。

关键词：测速定轨自适应样条滤波飞行器轨道速度外弹道测量数据处理

基于B样条函数的外弹道测量数据处理方法研究

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基于B样条函数的外弹道测量数据处理方法研究

作者：叶向阳西安理工大学

学位级别：硕士

本文研究工作以运载火箭外弹道跟踪测量数据的处理任务为依托,将跟踪测速数据作为主要研究对象,主要研究了基于B样条函数的测速数据事后处理方法,研究内容包括以下几个部分:(1)针对B样条函数曲线拟合中的非均匀节点向量选取的难点问题... 详细信息

本文研究工作以运载火箭外弹道跟踪测量数据的处理任务为依托,将跟踪测速数据作为主要研究对象,主要研究了基于B样条函数的测速数据事后处理方法,研究内容包括以下几个部分:(1)针对B样条函数曲线拟合中的非均匀节点向量选取的难点问题进行了研究。对不含随机误差的离散数据序列,本文采用了基于曲率自适应选取节点向量的方法,实现了数据轮廓的高精度拟合。对于含有观测随机误差的离散数据序列的拟合,则采用了差分进化的智能算法进行最优分布节点向量的搜索,仿真结果表明本文所研究的算法能自动优化节点向量并实现较好的拟合数据趋势。(2)针对测量设备的实际精度估计问题,本文提出了基于截段重采样和近邻聚类的设备精度容错估计算法。该算法能在数据中含有野值的情况下,较高精度的估计出测量设备的实际精度信息,算法具有一定的容错能力,估计结果不受野值的干扰,为后续数据处理工作提供了准确的参数信息。(3)针对野值检验问题,本文提出了两种方法,分别是基于动态窗口与变阶B样条的野值检验法和基于随机节点向量的加权B样条迭代逼近野值检验法。这两种方法都能实现孤立型和斑点型野值的同时识别,而且算法实现简单,实验结果表明该算法能有效的识别测量数据中的野值点。(4)针对纯测速体制的弹道参数解算问题,研究了非均匀B样条约束弹道测速定轨法,该方法能优化节点分布,实现对弹道曲线的准确表达,解决了特征点附近解算弹道存在较大截断误差的问题,提高了解算精度。(5)开发了外测数据处理系统的软件平台,在其中固化了相应数据处理功能的处理方法。使得数据处理工作更加方便高效。

关键词： B样条自由节点曲线拟合设备精度估计野值识别测速定轨

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目标定位中的参数估计

目标定位中的参数估计

作者：胡增辉国防科学技术大学

学位级别：硕士

目标精确定位技术在过去的几十年中得到飞速的发展,并已经在军用和民用领域得到广泛的应用。本文首先简单介绍了目标定位的基本概念以及目标定位中参数估计常用的数学方法,然后主要针对目标定位的两个应用—导弹跟踪定位和卫星干... 详细信息

目标精确定位技术在过去的几十年中得到飞速的发展,并已经在军用和民用领域得到广泛的应用。本文首先简单介绍了目标定位的基本概念以及目标定位中参数估计常用的数学方法,然后主要针对目标定位的两个应用—导弹跟踪定位和卫星干涉测量进行研究。导弹跟踪定位方面,文章主要研究测速定轨体制下弹道参数精度问题。文章首先给出了新体制下逐点及多项式表示弹道下的误差传播关系,为新体制下布站等提供了支持;然后研究利用多项式逐点窗口滑动算法克服多项式表示弹道存在的问题;最后,利用多项式逐点窗口滑动算法对不同弹道和不同布站下的误差传播进行了仿真比较。仿真结果表明,测速定轨体制下,多项式逐点窗口滑动算法能获得较高精度的弹道参数。卫星干涉测量方面,文章主要研究利用控制点信息估计基线参数。文章首先介绍了基线参数线性模型,并在编队飞行模式下对其进行了验证。然后在新模式下研究了已有控制点估计基线算法,对算法的误差传播进行了详细的仿真研究,指出其在新模式下的不足;然后针对新模式下已有控制点估计基线算法的不足,提出了利用控制点定位方程直接估计基线参数,并给出了相应的算法,进行了详细的仿真分析;仿真结果表明,直接利用定位方程估计基线参数是可行的,该算法能获得空间基线,且算法估计精度较高;最后,文章对利用控制点估计基线参数的几种典型算法进行了比较评价。

关键词：目标定位测速定轨误差传播控制点基线参数估计

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基于特征信息建模的高精度目标定位

基于特征信息建模的高精度目标定位

作者：刘吉英国防科学技术大学

学位级别：硕士

目标定位理论与方法在军事及经济领域中有着广泛的应用。实现高精度的目标定位,可从硬件设备、测量体制、数据处理方法等多方面考虑。本文立足我国测量设备现状,通过充分挖掘定位过程中的潜在特征信息、优化测量体制等途径,开展高精度... 详细信息

目标定位理论与方法在军事及经济领域中有着广泛的应用。实现高精度的目标定位,可从硬件设备、测量体制、数据处理方法等多方面考虑。本文立足我国测量设备现状,通过充分挖掘定位过程中的潜在特征信息、优化测量体制等途径,开展高精度目标定位理论与应用研究。本文的理论研究首先根据目标定位中非线性模型参数估计的特点,讨论了收敛速度快、收敛域范围大的线性化迭代估计方法。随后,为改善估计模型病态性,提高目标定位精度,引入目标运动连续性特征信息并对其采用多种方式建模。其中运动学特征信息参数化建模方法将目标运动表示成满足一定连续性要求的基函数的线性组合,通过估计系数实现目标定位,从而压缩了待估参数,改善了估计结构;运动学特征信息非参数建模方法以一定的准则约束目标运动的非连续性,进而实现高精度定位;动力学特征建模方法利用目标状态演化的动力学微分方程,将各时刻目标的状态归算至初始时刻,从而最大限度地压缩了待估参数。本文的应用研究主要针对三个具体背景。1)基于测速定轨体制的高精度目标定位。阐述了测速定轨体制及其定位原理。研究了基于运动学特征的高精度目标定位方法,克服了精确建立主动段弹道动力学模型的困难。利用遗传算法解决了高度复杂的测速雷达布站几何优化设计问题。在稀疏性约束的基础上,采用基追踪方法,实现测速元系统误差的自适应估计。2)高精度InSAR地理定位方法。讨论了InSAR地理定位原理,回顾了各种经典的地理定位算法。研究了闭合形式的地理定位算法,该算法没有任何近似假设且求解过程无需迭代;分析了定位方程中各已知参数的误差传播,其可作为InSAR系统性能评价的依据。初步探讨了利用全部观测信息的地理定位算法,该算法可同时求解目标位置和初始相位。最后提出利用GCP调整相位以补偿基线误差的地理定位精度提高方法,该方法不同于传统的基于GCP的基线改进方法,是一种新的尝试,仿真证明其效果理想。3)再入机动弹道动力学模型及高精度定位方法。根据再入靶场实际特点,本着合理简化和表征问题本质的原则,研究了再入机动弹道三自由度动力学模型。在该模型的基础上,生成了满足机动特征的再入弹道。初步讨论了基于动力学和运动学特征信息联合建模方法,实现了再入机动弹头的高精度定位。本文的研究为工程应用提供了理论基础与实践依据。部分算法与软件已交付相关单位使用。

关键词：目标定位非线性病态特征信息建模测速定轨 InSAR地理定位再入机动弹道