基于卫星无源探测的飞行器主动段轨道估计

首先提出了一种在双星无源飞行器主动段探测中,可同时估计双星测量的系统误差并给出目标预测轨道的方法.将卫星测量值误差在小角度条件下转化为卫星测量轴的偏转角,以双星逐点交汇定位法得出的轨道为基准估计系统误差,利用最小二乘思想将模型参数估计问题转化为优化问题,使用遗传算法对目标飞行器模型参数进行估计.而后讨论了一种通过加强模型约束,由单星无源探测估计目标轨道的方法.     

弹道测定中推广卡尔曼滤波的误差分析

在弹道测定中,经常采用推广卡尔曼滤波方法进行实时跟踪.我们知道,当观测量的采样间隔较大、观测误差较大时,推广卡尔曼滤波将引进较大的离散化、线性化误差,从而影响滤波精度,对大气外弹道测定,正是这种情形.本文针对大气外弹道测定,具体分析非线性动态方程和非线性量测方程所产生的离散化、线性化误差的影响.由于对大气外弹道测定,如采用椭圆六个轨道根数作状态量,此     

卫星姿态跟踪的间接自适应模糊预测控制

对含模型不确定性和未知干扰的卫星姿态系统提出了具有间接自适应模糊补偿的广义预测跟踪控制方法. 首先基于卫星姿态动力学模型设计了非线性广义预测控制律, 再利用自适应模糊系统逼近预测控制律中的模型不确定项, 使得所得到的预测控制算法可实施.证明了当卫星姿态模型中不确定项满足一定条件时, 所设计的控制律可使卫星姿态跟踪误差收敛到原点的小邻域内,并仿真结果验证了所提出方法的有效性.     

机动目标的跟踪与反跟踪的建模研究

以机动目标的跟踪与反跟踪为研究对象,分析了目标的状态方程和量测方程,当存在多个目标时,仍需考虑不同目标之间数据关联问题.首先,考虑了雷达1、雷达2和3量测数据的连接和融合问题,建立了机动目标的状态方程和量测方程模型,运用卡尔曼滤波器算法对目标航迹进行了在线追踪,得到目标跟踪航迹.其次,进行一次指数平滑法的时间序列预测和实时灰色预测,得到了其目标的着落轨迹、着落点坐标和时间.最后建立新的动态多目标优化模型,运用计算机仿真对跟踪与反跟踪的目标航迹进行了模拟.     

近圆轨道卫星过顶时间预报的数学模型

基于近圆轨道卫星的特点,通过理论公式推导,确定卫星星下点轨道,建立近圆轨道卫星过顶时间预报的数学模型.首先依据观察站确定卫星进出观察站接收圈时星下点的经纬度,然后根据该点经纬度与卫星倾斜角推求卫星的升交点或者降交点,最后从升交点或者降交点出发外推不超过1/4周期,两者合并得到整个周期的卫星轨迹推导公式.将模型应用于已知和未知卫星轨道根数的实际军事行动避空侦察中去,与实际检测情况相比误差较小、吻合度较高,说明模型有较好的工程应用价值.     

基于卫星无源探测的空间飞行器主动段轨道估计与误差分析

在利用自适应定点的四阶龙格库塔算法求解卫星二阶微分运动方程的基础上,确定了其轨道,在利用样条插值拟合算法对多星观测数据同步后,基于级数理论建立了飞行器速速度和质量估计的多项式模型.随后根据飞行器在观测坐标系下的约束关系,建立了双星无源交汇定位的算法模型,实现了空间飞行器的轨道估计.再次,根据量测方程,提出了一种系统误差估计的滑窗四点交汇方法,实现了系统的误差动态估计.最后,建立了联合序贯多点轨道估计模型,实现了单卫星单飞行器的轨道估计和误差分析.对于多星多飞行器问题通过比较方程组自由度和待估计的轨道参数和系统误差的个数,得出可估计系统误差的条件:在观测卫星个数M与空间飞行器数目P满足2MP≥3P+2M时,系统误差可估计.     

基于伴随同化方法的空间飞行器轨道估计

基于空间几何原理提出了一个双星无源定位方案,方案中包括两个观测坐标系和一个基础坐标系.每个观测坐标系中分别存在一条由观测卫星发出指向目标飞行器的射线,考虑到实际观测中存在各种误差,任意两颗观测卫星对目标飞行器的定位方向一般不在同一个平面内(即为异面直线),假定两条异面直线的公垂线段的中点(相交的情况下为交点)是目标飞行器所在的位置,而公垂线段的长度表征两颗卫星的观测误差.利用空间飞行器的观测数据计算了飞行器在基础坐标系中的位置坐标并进行了误差估计.利用一个基于伴随同化方法的数值模型估计了空间飞行器主动段的轨道.正向模型用来模拟飞行器的运动过程,伴随模型用来优化参数.通过同化空间飞行器在基础坐标系下的观测数据得到了空间飞行器的轨道.设计了数值实验以检验该模型的合理性,实验结果表明了双星无源定位系统的正确性,通过同化卫星对飞行器的观测数据,该伴随同化模型可以对空间飞行器的轨道进行成功估计.     

基于信息熵的模糊物元模型预测玉米螟种群动态

利用模糊物元模型对玉米螟的种群动进行预测,在利用信息熵理论确定预报因子的权重的基础上构造了复合模糊物元模型,并根据往年资料构造出用于预测的关联度区间,以预测关联度映射的区间进行判决,这样避免了传统分级方法造成的主观误差,同时提高了预测的精度.     

次最优节点样条函数在准实时数据处理中的应用

针对准实时数据处理的特点，本文通过对飞行器弹道用次最优节点的样条函数表示，建立了多设备跟踪同一弹道的参数融合处理模型。与实时处理相比，由于考虑了弹道的节省参数表示，融合模型可同时提供较高精度的飞行器轨道参数和飞行器轨道跟踪系统误差的估计；与事后处理相比，由于在特征点间采用的是等距节点，因此算法的速度快，可以满足准实时数据处理的要求。     

对地观测卫星过顶预报与定轨模型的建立

针对某些对地观测卫星,其轨道参数不公开,只能通过对卫星的运行规律建立数学模型,推导出卫星的过顶时间,从而使对地目标有效规避卫星的对地观测.首先从卫星运行的基本规律出发,根据稀疏数据进行定轨建立了卫星定轨的数学模型,利用牛顿迭代法递推出轨道根数,同时利用摄动补偿优化了模型,再通过八阶龙格库塔法,进行轨道递推,得到了卫星过顶时间与轨道信息的对应关系.