留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于理想弹道的全捷联弹药视线角估计方法

刘振亚,  高敏,  许路铁

downloadPDF
文章导航 > 红外与激光工程  > 2018 >  47(4): 417008-0417008(7)
刘振亚, 高敏, 许路铁. 基于理想弹道的全捷联弹药视线角估计方法[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(4): 417008-0417008(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0417008
引用本文: 刘振亚, 高敏, 许路铁. 基于理想弹道的全捷联弹药视线角估计方法[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(4): 417008-0417008(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0417008
shu
Liu Zhenya, Gao Min, Xu Lutie. Line-of-sight angle estimation method of strapdown munition based on ideal trajectory[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(4): 417008-0417008(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0417008
Citation: Liu Zhenya, Gao Min, Xu Lutie. Line-of-sight angle estimation method of strapdown munition based on ideal trajectory[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(4): 417008-0417008(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0417008
shu

基于理想弹道的全捷联弹药视线角估计方法

doi: 10.3788/IRLA201847.0417008
  • 1.

    中国人民解放军军械工程学院 导弹工程系,河北 石家庄 050003;

  • 2.

    中国人民解放军军械工程学院 弹药工程系,河北 石家庄 050003

基金项目: 

装备预研项目（30107020202）

详细信息
    作者简介:

    刘振亚(1992-),男,硕士生,主要从事导航制导与控制方面的研究。Email:466256187@qq.com

    通讯作者: 许路铁(1967-),男,教授,硕士生导师,博士,主要从事信息化弹药等方面的研究工作。

  • 中图分类号: TJ765.3

Line-of-sight angle estimation method of strapdown munition based on ideal trajectory

  • 1.

    Missile Engineering Department,Ordnance Engineering College of People's Liberation Army,Shijiazhuang 050003,China;

  • 2.

    Munition Engineering Department,Ordnance Engineering College of People's Liberation Army,Shijiazhuang 050003,China

  • 摘要: 针对惯性测量元件不能满足低成本制导弹药作战需求问题，提出一种基于理想弹道的全捷联激光半主动末制导弹药视线角估计方法。该方法根据弹目相对运动模型及导引头量测模型建立非线性滤波系统；针对弹体运动参数在末制导段变化范围较小的特点，通过分析弹体运动参数对系统不确定性的影响，将理想弹道弹体运动参数标准值作为滤波系统参数；利用激光半主动导引头量测信息，结合容积卡尔曼滤波对弹目视线角进行估计。数字仿真实验结果表明：在小扰动条件下，弹目视线倾角与偏角末制导段的均方根误差分别为0.182与1.668，其最大估计误差分别为0.259与2.913，具有较好的估计精度与鲁棒性能。
    Abstract: Aiming at the problem that inertial measurement unit can not meet the operation requirement of the low cost guidance munition, a line-of-sight (LOS) angle estimation method of strapdown semi-active laser-guided munition based on ideal trajectory was proposed. According to the relative motion model between ammunition and target and the seeker measurement model, the nonlinear filter system was built. Aiming at the features that the ballistic parameters varied in the small range, this algorithm took the ideal trajectory parameters as filter parameters by analyzing the impact from projectile motion parameters on the system uncertainty; the LOS angel was estimated by using the measurement information from laser semiactive seeker and the cubature Kalman filter (CKF). The digital simulation results showed that under the condition of small disturbance, the root mean square errors (RMSE) of LOS inclination and declination are 0.182nd 1.668, the max estimation errors of them are 0.259 and 2.913. The algorithm has better estimation precision and robust property.
  • [1] Wang Wei, Lin Defu, Xu Ping. Strap-down seeker LOS angular rate estimation[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(10):3066-3069. (in Chinese)
    [2] Yao Yu, Zhang Guojiang. Discussion on strapdown imaging guidance system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2006, 35(1):1-6. (in Chinese)
    [3] Vaddi S S, Menon P K. Target state estimation for integrated guidance-control of missiles[C]//AIAA Guidance, Navigation and Control Conference and Exhibit, 2007:1-22.
    [4] Wu Hao, Chen Shuxin, Yang Binfeng. Robust range-parameterized cubature Kalman filter for bearings-only tracking[J]. Journal of Central South University, 2016, 23(6):1-8. (in Chinese)
    [5] Katkuri J R, Jilkov V P, Li X R. A comparative study of nonlinear filters for target tracking in mixed coordinates[C]//Proc of the 42nd South Eastern Symposium on System Theory, 2010:202-207.
    [6] Li Xinglong, Yao Wenjin, Wang Xiaoming, et al. Target localization method of semi active laser terminal correction projectile[J]. Transactions of Beijing Insititute of Technology, 2016, 36(4):387-392. (in Chinese)
    [7] Sun Tingting, Chu Hairong, Jia Hongguang, et al. Line-of-sight angular rate estimation of strapdown optical image seeker[J]. Acta Optica Sinica, 2014, 34(6):0612010. (in Chinese)
    [8] Lin Zhe, Yao Yu, Ma Kemao. ACDKF inertial LOS reconstruction filter with strapdown imaging seeker[J]. Infrared and Laser Engineering, 2008, 37(3):400-405. (in Chinese)
    [9] Liu Yi, Zhao Jing, Feng Dejun, et al. Seeker measurement error suppressing using precision speed information of inertial navigation system[J]. Acta Electronica Sinica, 2011, 39(9):2207-2211. (in Chinese)
    [10] Icnkaran Arasaratnam, Simon Haykin. Cubature Kalman filters[J]. IEEE Transactions on Automatic Control, 2009, 54(6):1254-1269.
    [11] Wang Xiaoxu, Pan Quan, Huang He, et al. Overview of deterministic sampling filtering algorithms for nonlinear system[J]. Control and Decision, 2012, 27(6):801-812. (in Chinese)
  • [1] 徐洋, 方洋旺, 伍友利, 肖冰松, 张丹旭, 刘欢.  红外诱饵干扰下导引头视线角速度跳变特征建模 . 红外与激光工程, 2019, 48(5): 504001-0504001(11). doi: 10.3788/IRLA201948.0504001
    [2] 王向军, 乐兵, 邢峰, 刘峰, 王继方.  利用序列图像解算目标视线角速率的方法 . 红外与激光工程, 2017, 46(8): 828001-0828001(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0828001
    [3] 王伟, 纪毅, 石忠佼, 林德福, 林时尧.  基于扩展卡尔曼滤波器的捷联导引头刻度尺参数辨识 . 红外与激光工程, 2017, 46(4): 417003-0417003(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0417003
    [4] 白瑞, 夏群利, 张道驰.  全捷联导引头视线角速度STCKF提取技术 . 红外与激光工程, 2017, 46(11): 1117001-1117001(9). doi: 10.3788/IRLA201746.1117001
    [5] 杨宏韬, 高慧斌, 刘鑫.  基于双重扩展卡尔曼滤波器的共轴跟踪技术研究 . 红外与激光工程, 2016, 45(5): 531001-0531001(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0531001
    [6] 张伟, 张合, 张祥金.  捷联激光制导弹药末段全弹道目标捕获仿真 . 红外与激光工程, 2016, 45(12): 1231001-1231001(6). doi: 10.3788/IRLA201645.1231001
    [7] 徐超, 高敏, 杨耀.  自调整分层卡尔曼粒子滤波的快速目标跟踪 . 红外与激光工程, 2015, 44(6): 1942-1949.
    [8] 徐超, 高敏, 杨耀.  卡尔曼粒子滤波中基于精确运动模型的局部区域估计 . 红外与激光工程, 2015, 44(11): 3475-3482.
    [9] 高思远, 刘慧, 朱明超, 张鑫, 白杨.  全捷联激光制导寻的器测角精度分析与优化 . 红外与激光工程, 2015, 44(7): 2169-2174.
    [10] 赵兵, 曹剑中, 杨洪涛, 周祚峰, 史魁, 徐伟高.  改进的平方根容积卡尔曼滤波及其在POS中的应用 . 红外与激光工程, 2015, 44(9): 2819-2824.
    [11] 袁亦方, 林德福, 祁载康, 杨涛.  单兵全捷联图像制导弹药制导信息估计技术 . 红外与激光工程, 2015, 44(1): 370-376.
    [12] 王伟, 林德福, 徐平.  捷联导引头弹目视线角速率估计 . 红外与激光工程, 2015, 44(10): 3066-3069.
    [13] 董鑫, 欧阳高翔.  基于容积卡尔曼滤波的空间碎片相对导航 . 红外与激光工程, 2015, 44(S1): 152-157.
    [14] 赵曦晶, 刘光斌, 汪立新, 何志昆, 赵晗.  五阶容积卡尔曼滤波算法及其应用 . 红外与激光工程, 2015, 44(4): 1377-1381.
    [15] 刘磊, 沈宏海, 张葆.  卡尔曼滤波器在抑制力矩扰动中的应用 . 红外与激光工程, 2014, 43(7): 2240-2244.
    [16] 孙宝彩, 范军芳.  全捷联小型弹药制导系统设计 . 红外与激光工程, 2014, 43(6): 1960-1965.
    [17] 孙婷婷, 储海荣, 贾宏光, 张跃, 李岩.  捷联式光学导引头视线角速率解耦与估计 . 红外与激光工程, 2014, 43(5): 1587-1593.
    [18] 赵曦晶, 刘光斌, 汪立新, 何志昆, 姚志成.  扩展容积卡尔曼滤波-卡尔曼滤波组合算法 . 红外与激光工程, 2014, 43(2): 647-653.
    [19] 王嘉鑫, 林德福, 祁载康, 吕瑛洁.  全捷联导引头隔离度对制导稳定性的影响 . 红外与激光工程, 2013, 42(10): 2608-2613.
    [20] 胡强, 宋申民.  基于LS-SVM方法的视线角速率在线预测 . 红外与激光工程, 2013, 42(11): 3019-3023.
  • 加载中
WeChat 点击查看大图
计量
  • 文章访问数:  431
  • HTML全文浏览量:  79
  • PDF下载量:  50
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2017-11-10
  • 修回日期:  2017-12-20
  • 刊出日期:  2018-04-25

基于理想弹道的全捷联弹药视线角估计方法

doi: 10.3788/IRLA201847.0417008
  • 1. 中国人民解放军军械工程学院 导弹工程系,河北 石家庄 050003;
  • 2. 中国人民解放军军械工程学院 弹药工程系,河北 石家庄 050003
    • 作者简介:

    刘振亚(1992-),男,硕士生,主要从事导航制导与控制方面的研究。Email:466256187@qq.com

    通讯作者: 许路铁(1967-),男,教授,硕士生导师,博士,主要从事信息化弹药等方面的研究工作。
  • 收稿日期: 2017-11-10
  • 修回日期: 2017-12-20
  • 刊出日期: 2018-04-25
基金项目:

装备预研项目（30107020202）

  • 中图分类号: TJ765.3

摘要: 针对惯性测量元件不能满足低成本制导弹药作战需求问题，提出一种基于理想弹道的全捷联激光半主动末制导弹药视线角估计方法。该方法根据弹目相对运动模型及导引头量测模型建立非线性滤波系统；针对弹体运动参数在末制导段变化范围较小的特点，通过分析弹体运动参数对系统不确定性的影响，将理想弹道弹体运动参数标准值作为滤波系统参数；利用激光半主动导引头量测信息，结合容积卡尔曼滤波对弹目视线角进行估计。数字仿真实验结果表明：在小扰动条件下，弹目视线倾角与偏角末制导段的均方根误差分别为0.182与1.668，其最大估计误差分别为0.259与2.913，具有较好的估计精度与鲁棒性能。

English Abstract

    全文HTML

参考文献 (11)

目录

    /

    返回文章
    返回

    版权所有 © 2019 《红外与激光工程》编辑部｜ 地址: 天津市空港经济区中环西路58号｜ 邮政编码: 300308

    津ICP备19007885号-1

    本系统由 北京仁和汇智信息技术有限公司 开发    百度统计