臨近空間因其獨(dú)特的空間環(huán)境優(yōu)勢而備受世界各大國的關(guān)注,臨近空間飛行器也應(yīng)運(yùn)而生。臨近空間飛行器具有飛行速度快、機(jī)動能力強(qiáng)等特點(diǎn),尤其是在巡航階段采取的跳躍式機(jī)動方式,使得雷達(dá)對此類目標(biāo)的跟蹤非常困難。因此對此類目標(biāo)的跟蹤研究逐漸成為熱門課題,而且具有重要的意義。針對臨近空間飛行器的跳躍式軌跡跟蹤,本文從跟蹤模型、算法框架和變采樣率三個(gè)方面出發(fā),設(shè)計(jì)出了性能良好的跟蹤算法。首先,就臨近空間飛行器實(shí)際飛行數(shù)據(jù)匱乏的問題,本文對飛行器的運(yùn)動進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,并控制飛行器的模擬飛行得到跳躍式軌跡的數(shù)據(jù),為跟蹤算法仿真分析提供仿真數(shù)據(jù)。之后,針對飛行器在巡航階段的非彈道跳躍式運(yùn)動,本文從數(shù)據(jù)處理坐標(biāo)系、狀態(tài)方程和量測方程三方面構(gòu)建目標(biāo)跟蹤模型,并在理論推導(dǎo)Sine模型的機(jī)動頻率敏感性基礎(chǔ)上進(jìn)行驗(yàn)證性的仿真。然后,考慮到飛行器的機(jī)動多變性和單模型跟蹤的局限性,本文使用交互多模型算法,將三個(gè)不同機(jī)動頻率的Sine模型進(jìn)行交互,在分析傳統(tǒng)IMM算法中模型概率方面所存在不足的基礎(chǔ)上,以新的模型融合準(zhǔn)則調(diào)整模型概率的更新方式。仿真實(shí)驗(yàn)表明,改進(jìn)算法改善了跟蹤效果。最后,為進(jìn)一步提高目標(biāo)跟蹤的精度,在算法中引入自...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景和意義
    1.2 臨近空間飛行器的發(fā)展?fàn)顩r
    1.3 跟蹤算法研究現(xiàn)狀
    1.4 本文的研究工作和內(nèi)容安排
第2章 飛行器巡航軌跡構(gòu)建
    2.1 坐標(biāo)系介紹及轉(zhuǎn)換
        2.1.1 飛行器常用坐標(biāo)系及歐拉角
        2.1.2 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
    2.2 飛行器模型
        2.2.1 運(yùn)動學(xué)模型
        2.2.2 推力模型
        2.2.3 質(zhì)量模型
        2.2.4 引力模型
        2.2.5 氣動力模型
        2.2.6 大氣模型
    2.3 飛行器軌跡描述
    2.4 跳躍軌跡仿真
    2.5 本章小結(jié)
第3章 跟蹤算法模型
    3.1 跟蹤建模
        3.1.1 數(shù)據(jù)處理坐標(biāo)系
        3.1.2 狀態(tài)方程
        3.1.3 量測方程
    3.2 無偏轉(zhuǎn)換卡爾曼濾波
        3.2.1 去偏轉(zhuǎn)換量測
        3.2.2 卡爾曼濾波
    3.3 仿真實(shí)驗(yàn)
    3.4 本章小結(jié)
第4章 交互多模型算法及其改進(jìn)
    4.1 交互多模型算法
    4.2 常見改進(jìn)IMM算法
        4.2.1 基于新息估計(jì)的IMM算法
        4.2.2 基于馬爾科夫矩陣自適應(yīng)的IMM算法
    4.3 MIMM算法
        4.3.1 IMM存在的問題
        4.3.2 改進(jìn)的IMM算法
    4.4 仿真實(shí)驗(yàn)
    4.5 本章小結(jié)
第5章 自適應(yīng)變采樣MIMM-Sine算法
    5.1 變采樣的意義
    5.2 常用變采樣算法
        5.2.1 公式法
        5.2.2 預(yù)測協(xié)方差門限法
        5.2.3 遞推法
    5.3 速度平滑自適應(yīng)變采樣法
    5.4 仿真實(shí)驗(yàn)
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝



本文編號：4010428