再入目標的跟蹤定位與軌跡預報研究.pdf

1、利用地面觀測設(shè)備對再入目標進行快速精確的跟蹤定位并準確預報軌跡一直是國內(nèi)外重點研究的內(nèi)容，同時在航天器安全回收、導彈防御等領(lǐng)域也是極其重要的工程問題。目前的難點存在于對再入目標的準確建模和高效穩(wěn)定的濾波算法兩個方面。本文以航天飛船和導彈的再入為研究背景，針對再入飛行段的運動建模與濾波、軌跡預報等若干問題進行了研究。
　　隨著對再入目標運動特性認識的不斷提高以及先進跟蹤算法的不斷涌現(xiàn)，本文對當前整體的研究狀況進行總結(jié)，并多方面進行了

2、仿真分析。在運動建模方面，吸取傳統(tǒng)目標建模方法的優(yōu)點，從動力學建模和機動特性建模兩種方式出發(fā)，通過對再入目標空氣動力和重力準確建模，建立了包含彈道系數(shù)的動力學模型，通過對再入運動物理機理和歷史數(shù)據(jù)的準確分析，完成了目標的機動特性建模。在濾波算法方面，首先根據(jù)再入運動的特點，重點分析了適用于再入跟蹤的非線性濾波算法，對常用的EKF算法進行了深入分析，該算法雖然步驟簡單、計算速度快、使用范圍廣，但通過雅克比矩陣的計算可以得出對于簡單再入運動

3、方程已經(jīng)相當繁瑣，在運動方程更加復雜時此項計算甚至會難以實現(xiàn)，EKF并不適用于再入目標跟蹤。然后通過仿真算例對比了EKF、UKF和SRCDKF三種算法的跟蹤性能，得出了UKF和SRCDKF在收斂速度和跟蹤精度方面明顯優(yōu)于EKF。在軌跡預報方面，首先介紹了廣泛用于彈道落點預報的橢圓彈道法和微分方程組計算法，針對再入目標運動特點，得出微分方程組計算法更適合再入目標的軌跡預報，然后設(shè)計跟蹤濾波和數(shù)值積分算法，通過軌跡預報仿真實驗，分析了影響軌