基于时频变换和波形整形的跳频信号参数估计方法

1

作者 王川川 张宽桥 王满喜 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期153-159,共7页

针对噪声对跳频信号参数估计造成的困难,提出了基于时频变换和波形整形的跳频信号参数估计方法。对跳频信号进行短时傅里叶变换,计算得到时频脊线,对时频脊线进行波形整形处理,消除噪声造成的虚假跳频时刻干扰,通过跳频时刻序列得到跳... 针对噪声对跳频信号参数估计造成的困难,提出了基于时频变换和波形整形的跳频信号参数估计方法。对跳频信号进行短时傅里叶变换,计算得到时频脊线,对时频脊线进行波形整形处理,消除噪声造成的虚假跳频时刻干扰,通过跳频时刻序列得到跳周期序列,对跳周期序列计算其直方图,选出出现次数最多的值来计算跳频信号的跳频速率。根据跳周期序列分别取出每段信号,再进行频率估计。通过实验验证了提出方法的有效性,综合利用时频变换及波形整形处理技术,保证了在低信噪比下跳频信号跳频时刻、跳频速率及跳频频率的理想估计结果。 展开更多

关键词 跳频信号 参数估计 波形整形 跳频时刻 跳频速率

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考虑导弹自动驾驶仪动态特性的新型制导律 被引量：5

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作者 张凯 杨锁昌 +2 位作者 张宽桥 张永伟 陈鹏 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1693-1704,共12页

针对拦截空中飞行目标需要满足零脱靶量和攻击角约束提高导弹制导性能等问题,首先,利用考虑噪声干扰的扩张状态观测器对目标加速度进行估计,其次,改进一种非奇异终端滑模面,将自动驾驶仪视为理想环节,然后,基于终端滑模控制理论和有限... 针对拦截空中飞行目标需要满足零脱靶量和攻击角约束提高导弹制导性能等问题,首先,利用考虑噪声干扰的扩张状态观测器对目标加速度进行估计,其次,改进一种非奇异终端滑模面,将自动驾驶仪视为理想环节,然后,基于终端滑模控制理论和有限时间收敛理论推导一种滑模制导律,最后,考虑自动驾驶仪二阶动态特性,将得到的滑模制导律结合动态面控制法提出一种新型制导律。分别以不同的攻击角对机动飞行和匀速飞行的目标进行拦截,大量仿真表明,所提制导律具有良好的制导性能,能够保证导弹在零脱靶量击中目标的同时达到期望攻击角。 展开更多

关键词 自动驾驶仪 攻击角约束 制导律 动态面控制 非奇异终端滑模控制

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带攻击角度约束的自适应终端滑模导引律 被引量：12

3

作者 杨锁昌 张宽桥 陈鹏 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1566-1574,共9页

针对某些导弹在对目标进行打击时需要满足零脱靶量和攻击角度约束的要求,首先基于终端滑模控制和有限时间控制理论,改进了一种快速收敛的非奇异终端滑模函数,用于设计滑模面,结合自适应指数趋近律,提出了一种自适应非奇异终端滑模控制方... 针对某些导弹在对目标进行打击时需要满足零脱靶量和攻击角度约束的要求,首先基于终端滑模控制和有限时间控制理论,改进了一种快速收敛的非奇异终端滑模函数,用于设计滑模面,结合自适应指数趋近律,提出了一种自适应非奇异终端滑模控制方法,解决了传统终端滑模控制中存在的奇异问题,并使状态变量在有限时间内快速收敛到平衡点。然后将所提方法用于导引律的设计,提出了一种带攻击角度约束的自适应非奇异和有限时间收敛导引律,实现了导弹对脱靶量和攻击角度约束的要求;采用有限时间控制理论对该导引律的收敛特性进行了分析,证明了制导系统状态的全局有限时间快速收敛特性。与传统的非奇异终端滑模导引律相比,本文所提导引律能够在更短的时间内以更小的脱靶量和更高精度的攻击角度对目标实施打击。最后进行了大量的对比仿真实验,仿真结果验证了所提导引律的有效性。 展开更多

关键词 导引律 攻击角度约束 非奇异终端滑模控制 指数趋近律 有限时间收敛

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基于自适应强跟踪CQKF的目标跟踪算法 被引量：9

4

作者 刘畅 杨锁昌 +1 位作者 汪连栋 张宽桥 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期982-990,共9页

针对容积积分卡尔曼滤波(CQKF)受模型不确定性影响较大及需要精确已知噪声统计特性的缺点,提出了一种自适应强跟踪CQKF算法。该算法根据强跟踪滤波原理,引入渐消因子调整状态预测协方差矩阵,强迫残差序列正交,有效抑制了模型不确定性引... 针对容积积分卡尔曼滤波(CQKF)受模型不确定性影响较大及需要精确已知噪声统计特性的缺点,提出了一种自适应强跟踪CQKF算法。该算法根据强跟踪滤波原理,引入渐消因子调整状态预测协方差矩阵,强迫残差序列正交,有效抑制了模型不确定性引起的滤波发散。在滤波过程中,利用Sage-Husa时变噪声统计估值器对过程噪声及量测噪声实时估计,提高了算法在未知时变噪声环境下的滤波精度。目标跟踪仿真实验验证了算法的有效性和鲁棒性。 展开更多

关键词 目标跟踪 容积积分卡尔曼滤波(CQKF) 强跟踪滤波 噪声统计估值器 自适应滤波

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带落角约束的自适应滑模变结构导引律 被引量：5

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作者 张宽桥 杨锁昌 +1 位作者 陈鹏 王刚 《现代防御技术》 北大核心 2016年第3期44-51,56,共9页

针对某些制导武器在精确命中目标的同时还要满足落角约束的要求,基于滑模变结构理论,提出一种带落角约束的自适应滑模变结构导引律。考虑末端弹目视线角速率变化剧烈和变结构抖振现象的问题,选取相对速度偏角作为滑模面,引入落角约束项... 针对某些制导武器在精确命中目标的同时还要满足落角约束的要求,基于滑模变结构理论,提出一种带落角约束的自适应滑模变结构导引律。考虑末端弹目视线角速率变化剧烈和变结构抖振现象的问题,选取相对速度偏角作为滑模面,引入落角约束项;将目标机动视为有界干扰,利用Lyapunov理论进行了稳定性分析;采用变开关系数法和饱和函数法相结合的方法,大大削弱了变结构的抖振现象。最后,将该导引律应用于导弹实际模型中进行对比仿真,结果表明所提导引律针对固定目标和机动目标,相比传统方法,都能以更小的脱靶量和落角误差命中目标。 展开更多

关键词 导引律 落角约束 滑模变结构 相对速度偏角 有限时间收敛 自适应趋近律

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带攻击角约束的有限时间收敛滑模制导律 被引量：4

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作者 张凯 杨锁昌 +2 位作者 张宽桥 姚运志 陈鹏 《电光与控制》 北大核心 2017年第1期63-66,81,共5页

针对导弹带攻击角度约束打击目标问题,提出带攻击角约束的有限时间收敛滑模制导律。首先,建立弹目相对运动关系,基于滑模变结构理论,采用一种快速非线性终端滑模面,选取自适应幂次趋近律,进行制导律设计。其次,利用Lyapunov理论进行制... 针对导弹带攻击角度约束打击目标问题,提出带攻击角约束的有限时间收敛滑模制导律。首先,建立弹目相对运动关系,基于滑模变结构理论,采用一种快速非线性终端滑模面,选取自适应幂次趋近律,进行制导律设计。其次,利用Lyapunov理论进行制导律的稳定性分析,并对制导律有限时间收敛进行分析,采用饱和函数代替符号函数,减小抖动的影响。最后,将所设计的制导律与带落角约束的偏置比例导引律进行对比。仿真表明,所设计的制导律性能更加优越,具有较强的鲁棒性,达到期望攻击角度的要求。 展开更多

关键词 攻击角约束 有限时间收敛 终端滑模控制 制导律

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反坦克导弹带落角约束滑模导引律研究 被引量：2

7

作者 杨锁昌 张宽桥 +1 位作者 李宝晨 张凯 《现代防御技术》 北大核心 2016年第6期37-42,共6页

为增大反坦克导弹终端落角,提高战斗部的毁伤效能,基于终端滑模控制理论,及弹目相对运动模型,选取弹目相对速度偏角作为滑模面,同时引入落角约束项,结合快速幂次趋近律,推导出了一种带落角约束的滑模导引律。采用有限时间控制理论对导... 为增大反坦克导弹终端落角,提高战斗部的毁伤效能,基于终端滑模控制理论,及弹目相对运动模型,选取弹目相对速度偏角作为滑模面,同时引入落角约束项,结合快速幂次趋近律,推导出了一种带落角约束的滑模导引律。采用有限时间控制理论对导引律的稳定性和有限时间收敛特性进行了证明。最后基于弹道仿真,将该导引律与带落角约束的偏置比例导引律进行了对比仿真分析,结果表明该导引律能够满足制导精度和末端落角约束的要求,脱靶量更小,落角控制精度更高,鲁棒性更强。 展开更多

关键词 导引律 落角约束 相对速度偏角 有限时间收敛 终端滑模控制 快速幂次趋近律

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半实物仿真技术的研究现状及发展趋势 被引量：27

8

作者 郑国 杨锁昌 张宽桥 《舰船电子工程》 2016年第11期8-11,共4页

随着计算机技术的飞速发展,半实物仿真技术已成为现代工程技术的重要支撑力量,广泛应用于航天、电工、化工、通信,特别是军事等领域方面的工程设计研究,成为现代高技术的代表之一。论文介绍了半实物仿真技术发展现状,并简要分析了其发... 随着计算机技术的飞速发展,半实物仿真技术已成为现代工程技术的重要支撑力量,广泛应用于航天、电工、化工、通信,特别是军事等领域方面的工程设计研究,成为现代高技术的代表之一。论文介绍了半实物仿真技术发展现状,并简要分析了其发展趋势。 展开更多

关键词 半实物仿真 仿真平台 仿真系统

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基于相对速度偏角的带落角约束滑模导引律 被引量：1

9

作者 张宽桥 杨锁昌 +1 位作者 王刚 李宝晨 《电光与控制》 北大核心 2016年第7期39-43,21,共6页

为满足导弹的末端落角约束要求,提高毁伤效能,基于有限时间控制和终端滑模控制理论,提出了一种带落角约束的滑模导引律。该导引律选取终端滑模面,包含弹目相对速度偏角和落角约束项,采用快速幂次趋近律,可实现制导系统状态的有限时间收... 为满足导弹的末端落角约束要求,提高毁伤效能,基于有限时间控制和终端滑模控制理论,提出了一种带落角约束的滑模导引律。该导引律选取终端滑模面,包含弹目相对速度偏角和落角约束项,采用快速幂次趋近律,可实现制导系统状态的有限时间收敛,满足命中精度和落角约束的要求。运用有限时间控制理论对该导引律进行了分析,证明了制导系统状态的有限时间收敛特性,并给出了收敛时间的具体表达形式。最后,进行了对比仿真分析,仿真结果验证了该导引律的有效性、鲁棒性和优越性。 展开更多

关键词 导弹 落角约束 导引律 相对速度偏角 有限时间收敛 终端滑模控制

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固定时间收敛的三维制导控制一体化设计 被引量：2

10

作者 张宽桥 周旋风 +1 位作者 门星火 周含冰 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期842-852,共11页

针对终端角度约束、状态约束和控制受限问题,在三维空间内,提出一种固定时间收敛的导弹制导控制一体化设计方法。构建了带终端角度约束的制导控制系统三通道全耦合设计模型,采用固定时间收敛的滑模干扰观测器对一体化设计模型中的未知... 针对终端角度约束、状态约束和控制受限问题,在三维空间内,提出一种固定时间收敛的导弹制导控制一体化设计方法。构建了带终端角度约束的制导控制系统三通道全耦合设计模型,采用固定时间收敛的滑模干扰观测器对一体化设计模型中的未知干扰进行估计和补偿。基于固定时间稳定性理论、终端滑模控制和反演控制方法等对制导控制系统进行一体化设计,并采用二阶指令滤波器对系统状态及控制指令进行约束。对所提方法的固定时间收敛特性进行证明,并给出具体的收敛时间表达式。通过导弹六自由度仿真,验证了所提方法的有效性和优越性。 展开更多

关键词 制导控制一体化 终端角度约束 状态约束 控制受限 固定时间收敛 滑模控制

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基于快速自适应超螺旋算法的制导律 被引量：13

11

作者 刘畅 杨锁昌 +1 位作者 汪连栋 张宽桥 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1388-1397,共10页

针对地空导弹攻击机动目标的制导律设计问题,提出了一种有限时间稳定的新型二阶滑模制导律。在弹目相对运动模型的基础上,将制导问题转化为一阶系统的控制问题。在超螺旋(ST)算法中引入线性项和一种新的参数自适应律,提出了一种快速自... 针对地空导弹攻击机动目标的制导律设计问题,提出了一种有限时间稳定的新型二阶滑模制导律。在弹目相对运动模型的基础上,将制导问题转化为一阶系统的控制问题。在超螺旋(ST)算法中引入线性项和一种新的参数自适应律,提出了一种快速自适应超螺旋(FAST)算法,该算法不需要已知系统不确定性的边界且收敛速度较快。利用类二次型Lyapunov函数证明了系统有限时间稳定性,给出了收敛时间估计公式。通过与自适应滑模制导律、ST制导律和光滑二阶滑模制导律的仿真对比,验证了所设计的制导律在保证制导精度的同时,能够在有限时间内提高滑模变量的收敛速度,并且避免了参数选择困难的问题。 展开更多

关键词 二阶滑模 超螺旋(ST)算法 制导律 有限时间稳定 自适应律

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Chopthin重采样粒子滤波的目标跟踪算法 被引量：3

12

作者 刘畅 杨锁昌 +1 位作者 汪连栋 张宽桥 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2019年第6期34-39,共6页

针对粒子滤波中传统重采样存在的滤波性能不稳定、有效粒子数波动剧烈、样贫的缺点,提出了一种基于Chopthin重采样粒子滤波的目标跟踪算法。与传统重采样相比,Chopthin重采样产生的粒子权重不相等,粒子相对集中时,对边缘粒子的舍弃力度... 针对粒子滤波中传统重采样存在的滤波性能不稳定、有效粒子数波动剧烈、样贫的缺点,提出了一种基于Chopthin重采样粒子滤波的目标跟踪算法。与传统重采样相比,Chopthin重采样产生的粒子权重不相等,粒子相对集中时,对边缘粒子的舍弃力度更小,因此能够改善传统重采样存在的样贫。Chopthin重采样可以在每一个迭代周期进行,不必在有效粒子数低于阈值时才进行,有效粒子数和滤波性能更加稳定。仿真实验表明,在不增加计算量的前提下,所提算法克服了传统重采样的缺点。 展开更多

关键词 目标跟踪 粒子滤波 Chopthin重采样 闪烁噪声

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