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基于弹道导弹的雷达系统场景仿真研究

基于弹道导弹的雷达系统场景仿真研究

作者：谢代华电子科技大学

学位级别：硕士

雷达仿真系统,是用计算机软件来建立雷达系统的模型,然后在计算机上复现雷达系统的动态工作过程。本文深入研究了雷达目标中段的轨道特性和姿态特征,在弹道导弹的弹道和姿态仿真方面做了大量的工作,通过坐标转换的方式完成了对目标姿态... 详细信息

雷达仿真系统,是用计算机软件来建立雷达系统的模型,然后在计算机上复现雷达系统的动态工作过程。本文深入研究了雷达目标中段的轨道特性和姿态特征,在弹道导弹的弹道和姿态仿真方面做了大量的工作,通过坐标转换的方式完成了对目标姿态参数的计算。本文的主要工作如下:(1)完成了在仿真系统中用到的雷达视线坐标系、速度坐标系和目标坐标系的定义,在介绍坐标系转换模型的基础上给出了各个坐标系之间的转换关系式。(2)分析了在只考虑地球引力情况下的雷达目标运动方程、轨道面参数、轨道椭圆参数、平均角速度公式;通过迭代求解开普勒方程确定了目标位置、目标运动状态和飞行时间的关系;确定了雷达目标的轨道、落点数据;最后,分析了地球自转对目标的轨道和落点的影响。对比了在考虑地球自转和不考虑地球自转两种情况下的轨道和落点。(3)研究了雷达中段目标的姿态特征,分析了刚体的转动特性。在空间目标姿态动力学的基础上分析中段目标的进动,结合中段轨道数据,给出了中段弹道导弹的姿态参数(目标雷达视线角)的计算结果。(4)分析了雷达目标和雷达的空间交会、时间交会。空间交会包括雷达作用距离,雷达可观测的角度范围,地球的遮挡而引起的雷达可观测范围的改变,最后分析了雷达子波束和目标的交会情况。(5)结合本项目的实现介绍了标准模板库(STL)中的算法和迭代器,分析了几种数据容器在项目中的优缺点。最后给出了多目标系统的流程图。

关键词：坐标转换雷达中段目标目标轨道目标姿态

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基于Matlab的电视目标模拟

红外与激光工程 2002年第1期31卷 28-30页

作者：杨绍清贾传荧大连海事大学

Matlab具有强大的矩阵运算、方程求解等能力 ,基于Matlab的各种控制系统的仿真研究很多 ,但是在复杂背景下 ,对三维动态电视目标的模拟却不多见。虽然 ,基于虚拟现实技术开发的电视目标模拟软件已不罕见 ,但使用这种软件往往不能充分利... 详细信息

Matlab具有强大的矩阵运算、方程求解等能力 ,基于Matlab的各种控制系统的仿真研究很多 ,但是在复杂背景下 ,对三维动态电视目标的模拟却不多见。虽然 ,基于虚拟现实技术开发的电视目标模拟软件已不罕见 ,但使用这种软件往往不能充分利用Matlab进行研究。如果电视目标模拟使用虚拟现实技术 ,研究工作使用Matlab ,就会使这两方面不能有机地衔接 ,使得研究工作变得复杂和烦琐 ,最后的仿真软件也会缺乏完整性。利用Matlab来模拟空中三维电视目标的二维图像 ,并能够准确地描述目标的姿态角 ,为基于Matlab模拟复杂背景下的三维动态目标提供了一套切实可行的方法。

关键词：图像处理 Matlab语言三维目标二维图像目标姿态电视目标模拟

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一种同步自旋卫星姿态控制优化方法

飞行器测控学报 2014年第6期33卷 530-534页

作者：李全军袁勇李建勇赵亮西安卫星测控中心西安710043

根据同步自旋卫星姿态的运动规律以及自旋卫星姿态的长期实测数据,建立了姿态变化规律方程,采用最小二乘方法求解姿态变化方程,实现对自旋卫星姿态预测,预测误差小于0.05°。针对目前工程应用中姿态保持周期短的问题,结合姿态及轨道倾... 详细信息

根据同步自旋卫星姿态的运动规律以及自旋卫星姿态的长期实测数据,建立了姿态变化规律方程,采用最小二乘方法求解姿态变化方程,实现对自旋卫星姿态预测,预测误差小于0.05°。针对目前工程应用中姿态保持周期短的问题,结合姿态及轨道倾角变化规律,建立目标姿态选取的约束方程,并利用投影梯度法求解约束方程,寻求姿态保持时间长的姿态控制目标。实际应用结果表明:该方法可以延长姿态控制周期,使自旋卫星姿态保持周期达到1a。

关键词：自旋稳定卫星姿态控制目标姿态姿态保持周期

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基于3DS的ISAR二维散射点模型仿真

火力与指挥控制 2013年第8期38卷 18-20,24页

作者：王永磊何强蔡洪尚朝轩韩壮志军械工程学院解放军75100部队中国白城兵器试验中心

当前,对ISAR成像和目标识别的研究很多,但用于ISAR成像和目标识别的目标模型大都相对简单。建立一种新的ISAR二维散射点模型,生成目标各种姿态的二维散射点数据库。首先选用3DS为散射点生成模型,以此为基础完成模型简化和信息抽取。然... 详细信息

当前,对ISAR成像和目标识别的研究很多,但用于ISAR成像和目标识别的目标模型大都相对简单。建立一种新的ISAR二维散射点模型,生成目标各种姿态的二维散射点数据库。首先选用3DS为散射点生成模型,以此为基础完成模型简化和信息抽取。然后根据目标姿态变化,计算转换坐标,并以F16战斗机为例生成二维散射点图像。最后采用步进频雷达信号对目标散射点模型进行ISAR成像。所建立的目标二维散射点模型可以用于ISAR成像和目标识别研究。

关键词： 3DS ISAR 散射点模型模型简化目标姿态

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基于DSP阵列的图像快速匹配技术研究

基于DSP阵列的图像快速匹配技术研究

作者：刘娟沈阳理工大学

学位级别：硕士

传统的弹目攻击采用近感探测技术，多以一维信息为主，采集的目标信息量有限，而近几年科学工作者利用弹载激光成像系统采集三维目标图像信息，虽然采集到的目标信息量丰富，但大量的信息导致图像处理时间延长，实时性差，为此，本文提... 详细信息

传统的弹目攻击采用近感探测技术，多以一维信息为主，采集的目标信息量有限，而近几年科学工作者利用弹载激光成像系统采集三维目标图像信息，虽然采集到的目标信息量丰富，但大量的信息导致图像处理时间延长，实时性差，为此，本文提出一种利用DSP阵列的图像匹配处理技术，解决处理时间的瓶颈问题，实现弹目攻击姿态参数的快速解算，并将瞬态目标图像的姿态参数作为定向引爆确定引爆方向的依据，从而实现对目标更有效的攻击。本文研究的主要内容如下： (1)分析常用的Haussdorff匹配、欧氏匹配、马氏匹配、归一化匹配、SIFT匹配等匹配算法，针对图像旋转、尺度缩放等图像形变问题，仿真验证上述匹配算法，通过比较这几种算法的性能，得出SIFT算法的综合性能最好的结论。 (2)设计和实现基于单核DSP的SIFT匹配，重点设计实现基于DSP阵列的并行SIFT匹配算法。在深入研究SIFT算法原理的基础上，针对DSP阵列体系结构的特点，对SIFT匹配算法的实现流程进行详细分析，提出DSP阵列的数据级并行处理算法。通过对图像进行合理的分割，四个DSP核并行提取图像特征;特征匹配时，每个DSP核依次作为主控结点，寻找实时图的匹配点。经过DSP阵列仿真验证，得出图像匹配速度提高。 (3)重点研究基于DSP阵列的图像并行快速匹配算法的应用，为目标姿态快速解算和战斗部实时调整提供技术支持。

关键词：特征点提取图像匹配 SIFT算法 DSP阵列目标姿态

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中国同步试验通信卫星STW-1的控制

宇航学报 1986年第4期 1-13页

作者：屠善澄吕振铎邹广瑞邢光谦刘良栋

本文简要介绍我国1984年4月8日发射的第一颗同步轨道试验通信卫星的控制系统。其中包括控制系统的任务和组成。星—地大回路控制的实现,控制系统的测控程序,控制系统测控软件和星上硬件的功能,最后简要地叙述了该系统在飞行试验中所取... 详细信息

本文简要介绍我国1984年4月8日发射的第一颗同步轨道试验通信卫星的控制系统。其中包括控制系统的任务和组成。星—地大回路控制的实现,控制系统的测控程序,控制系统测控软件和星上硬件的功能,最后简要地叙述了该系统在飞行试验中所取得的初步结果。

关键词：通信卫星消旋目标姿态初始姿态 STW-1 太阳敏感器自旋轴远地点发动机指向精度姿态确定轨道控制飞行控制定点捕获红外地平仪红外地球敏感器姿态控制轨道平面姿态测定漂移率量测数据近地点拱点中华人民共和国

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自旋卫星喷气姿态控制动力学

自动化学报 1981年第1期 42-54页

作者：邢光谦北京控制工程研究所

本文讨论了自旋卫星向任意目标姿态机动的动力学问题.文中导出了一组受一串脉冲控制力矩作用的卫星姿态运动的解析表达式.这些公式描述了角动量、章动角和姿态相位角与控制力矩、控制次数之间的变化规律,可以直接应用于卫星姿控系统和... 详细信息

本文讨论了自旋卫星向任意目标姿态机动的动力学问题.文中导出了一组受一串脉冲控制力矩作用的卫星姿态运动的解析表达式.这些公式描述了角动量、章动角和姿态相位角与控制力矩、控制次数之间的变化规律,可以直接应用于卫星姿控系统和姿态确定的设计.必须指出的是:关于将卫星自旋轴控制到垂直于轨道平面或将自旋轴控制到指向太阳,都是本文所得结果的两个特例.

关键词：姿态控制解析解飞行控制自旋卫星太阳敏感器控制力矩等倾角线目标姿态角动量动量矩姿态运动动力学

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一种关于海底鱼类的跟踪算法

科学技术创新 2017年第29期 58-59页

作者：朱旭飞张伟彭丹妮刘贺轩刘海宇大连工业大学机械工程与自动化学院辽宁大连116034

在对海底的鱼类进行研究时,需要准确的对鱼进行追踪。由于海底鱼类运动的随意性,目标鱼会由于姿势的变化或被其他鱼遮挡变的难以追踪,针对这种情况,提出了一种自适应跟踪框的核相关滤波算法。为了在目标鱼姿态变化或被遮挡时能准确对目... 详细信息

在对海底的鱼类进行研究时,需要准确的对鱼进行追踪。由于海底鱼类运动的随意性,目标鱼会由于姿势的变化或被其他鱼遮挡变的难以追踪,针对这种情况,提出了一种自适应跟踪框的核相关滤波算法。为了在目标鱼姿态变化或被遮挡时能准确对目标进行追踪,采用自适应跟踪框能更好的对目标的信息做出反应,而不会因为目标的姿态变化混入与目标无关的信息或丢失部分目标信息。在2组视频中的实验结果表明,这种方法的平均处理速度可以达到42帧/s,并且能在目标鱼附近存在干扰信息、目标鱼自身姿态变化和目标鱼信息与其他无关鱼信息混杂等情况中取得准确度高的跟踪结果。

关键词：目标姿态遮挡目标跟踪自适应核相关滤波

一种遥感卫星宽幅无盲区拼接成像路径自主规划方法研究

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上海航天 2016年第6期33卷 61-66页

作者：唐文国张国云朱庆华许贤峰上海市空间智能控制技术重点实验室上海201109 上海航天控制技术研究所上海201109 西安卫星测控中心陕西西安710043

为解决低幅宽卫星载荷因幅宽小而导致成像覆盖物面窄、效率低、使用复杂的缺陷,提出了一种多条带拼接成像路径自主规划方法。先完成单次侧摆成像规划:通过卫星、目标相对位置关系判断成像时机,规划包括姿态机动开始时刻、成像开始时刻... 详细信息

为解决低幅宽卫星载荷因幅宽小而导致成像覆盖物面窄、效率低、使用复杂的缺陷,提出了一种多条带拼接成像路径自主规划方法。先完成单次侧摆成像规划:通过卫星、目标相对位置关系判断成像时机,规划包括姿态机动开始时刻、成像开始时刻、成像结束时刻、滚动目标姿态角,以及可成像总时长的成像时域确定。再进行多条带拼接成像规划:由成像开始时刻及姿态偏置要求确定条带拼接方向,计算图像拼接点位置参数;根据满足载荷成像最大允许俯仰姿态机动角和姿态机动速度,确定相邻次成像开始时刻卫星位置与姿态机动开始时间;由成像时刻的轨道位置、前后摆俯仰姿态角、图像拼接点位置及侧摆成像偏流角计算相邻次成像滚动目标姿态;根据确定的滚动、俯仰目标姿态角和成像位置迭代计算偏流角,确定偏航目标姿态。给出了相应的单次侧摆成像路径和最大面积多条带拼接成像路径的自主规划计算流程。仿真结果表明:该方法能根据卫星姿态机动能力、轨道参数及载荷视场角自主完成成像条件分析及路径规划,实现载荷对目标区域无盲区最大幅宽成像,提高成像效率及卫星在轨任务自主规划执行能力。

关键词：光学遥感卫星宽幅成像路径自主规划多条带拼接侧摆成像目标姿态成像开始时刻成像结束时刻