基于RBF神经网络与SLAM的全捷联导引头定位研究

1

作者 王嘉楠 彭晓乐 王之昊 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期134-141,共8页

针对全捷联导引头探测器和IMU传递函数的需要进行相位匹配的问题,利用在线学习的RBF神经网络进行相位匹配算法设计,利用Z变换进行离散化处理;针对全捷联单模和多模导引头的相位匹配算法进行了设计与分析,并通过Matlab/Simulink联合仿真... 针对全捷联导引头探测器和IMU传递函数的需要进行相位匹配的问题,利用在线学习的RBF神经网络进行相位匹配算法设计,利用Z变换进行离散化处理;针对全捷联单模和多模导引头的相位匹配算法进行了设计与分析,并通过Matlab/Simulink联合仿真实验验证了算法的效果。同时,结合SLAM系统进行同时定位矫正,提升导弹的定位精度与全捷联导引头的导引准确度。 展开更多

关键词 全捷联导引头 相位匹配 RBF神经网络 在线学习 SLAM系统

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激光半主动半实物仿真导引头光学系统的设计 被引量：14

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作者 魏文俭 秦石乔 +2 位作者 张宝东 李华 战德军 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期322-325,共4页

半实物仿真导引头光学系统性能的好坏是影响仿真实验效果的关键。介绍了激光半主动导引头及其光学系统的结构、特点。详细分析了光学系统的能量接收灵敏阈值、瞬时视场、动态视场等参数。根据光学系统设计的一般原则和半实物仿真导引头... 半实物仿真导引头光学系统性能的好坏是影响仿真实验效果的关键。介绍了激光半主动导引头及其光学系统的结构、特点。详细分析了光学系统的能量接收灵敏阈值、瞬时视场、动态视场等参数。根据光学系统设计的一般原则和半实物仿真导引头对光学系统的特殊要求,基于实际导引头光学系统的技术参数要求,利用ZEMAX优化设计出了具有较高成像质量的激光半主动寻的制导的半实物仿真导引头的光学系统。实验结果表明,该系统满足各项参量要求,具有较高成像质量,为相关光学系统的分析和设计提供了参考依据。 展开更多

关键词 精确制导 光学系统设计 激光半主动寻的制导 激光导引头

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激光半主动导引头光学系统设计 被引量：21

3

作者 刘智颖 邢天祥 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期527-531,共5页

激光制导导引头是当今最常用的制导装置,本文设计的激光半主动制导导引头由光学接收系统和一个四象限探测器组成。本文对四象限探测器的工作原理进行了分析介绍。结合激光器的发射功率、作用距离与四象限探测器的参数,对导引头光学系统... 激光制导导引头是当今最常用的制导装置,本文设计的激光半主动制导导引头由光学接收系统和一个四象限探测器组成。本文对四象限探测器的工作原理进行了分析介绍。结合激光器的发射功率、作用距离与四象限探测器的参数,对导引头光学系统参数进行了计算与分析,得到了系统入瞳的最小尺寸。应用ZEMAX软件对激光半主动导引头的光学系统进行了优化设计,并通过包围圆能量曲线、光斑均匀性等对光斑质量进行了评价。使用MATLAB软件对能量曲线进行拟合,根据拟合曲线对光斑的能量分布进行评价。 展开更多

关键词 激光半主动导引头 光学系统设计 四象限探测器 光斑质量

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CO_2激光半主动导引头控制系统仿真 被引量：1

4

作者 王惠群 罗毓昂 《激光技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期42-46,共5页

详细阐述了连续系统数字仿真程序包在CO2激光半主动导引头控制系统中的应用。该程序包适用于单变量。可以面向方程,也可以面向框图。程序结构采用模块式。

关键词 系统仿真 激光半主动导引头 控制系统 CO2激光

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激光半主动导引头光学系统设计与分析 被引量：4

5

作者 杜亚雯 董全林 +2 位作者 蒲小琴 刘丽国 张春熹 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期1536-1540,共5页

激光半主动导引头作为一种精确制导的方式,已经在实战中得到广泛的应用。导引头通过对探测器上获取的激光信号进行数据处理以获取目标的位置信息,因此导引头获取激光光斑的能力将会直接影响导引头跟踪目标的性能。本文基于单四象限探测... 激光半主动导引头作为一种精确制导的方式,已经在实战中得到广泛的应用。导引头通过对探测器上获取的激光信号进行数据处理以获取目标的位置信息,因此导引头获取激光光斑的能力将会直接影响导引头跟踪目标的性能。本文基于单四象限探测器的工作原理,根据导引头的设计指标,对光学系统的焦距及获取光斑的大小进行分析,应用ZEMAX软件对光学系统进行设计和优化。并从光斑大小、系统畸变和光斑能量分布均匀性等角度对光学系统的性能进行评价。根据评价结果可知该光学系统满足设计要求,获取的光斑质量较好。 展开更多

关键词 激光半主动导引头 光学系统设计 光斑质量

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全捷联导引头隔离度对制导稳定性的影响 被引量：14

6

作者 王嘉鑫 林德福 +1 位作者 祁载康 吕瑛洁 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第10期2608-2613,共6页

针对采用全捷联导引头的末制导问题,分析了产生隔离度的主要原因,建立了包含寄生回路的比例导引系统模型,基于时变系统的Lyapunov稳定性理论提出了制导系统的一致渐进稳定性,并利用无源性方法分析了制导系统的一致渐进稳定条件,研究了... 针对采用全捷联导引头的末制导问题,分析了产生隔离度的主要原因,建立了包含寄生回路的比例导引系统模型,基于时变系统的Lyapunov稳定性理论提出了制导系统的一致渐进稳定性,并利用无源性方法分析了制导系统的一致渐进稳定条件,研究了隔离度对比例导引制导稳定性的影响。结果表明,制导系统的一致渐进稳定条件比寄生回路更加严格,而不完全解耦后残余的隔离度具有不确定性,其正反馈更易导致比例导引系统提前失稳并造成较大脱靶量。 展开更多

关键词 全捷联导引头 隔离度寄生回路 比例导引 稳定性 无源性

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改进粒子滤波的全捷联导引头制导信息估计 被引量：4

7

作者 庞威 谢晓方 +1 位作者 刘家祺 孙涛 《现代防御技术》 2018年第1期79-87,140,共10页

针对全捷联导引头无法直接提取视线角速度等制导信息问题,研究了基于改进粒子滤波在制导信息估计中的应用。首先利用坐标变换关系推导了视线角速度解耦公式,并根据弹目相对运动关系建立了系统的状态方程和观测方程;然后考虑到系统测量... 针对全捷联导引头无法直接提取视线角速度等制导信息问题,研究了基于改进粒子滤波在制导信息估计中的应用。首先利用坐标变换关系推导了视线角速度解耦公式,并根据弹目相对运动关系建立了系统的状态方程和观测方程;然后考虑到系统测量噪声非高斯以及状态方程和观测方程非线性的特点,提出了基于分层采样的改进粒子滤波视线角速度估计方法;最后,建立了视线角速度估计的半实物仿真实验。结果表明:基于改进粒子滤波算法估计的视线角和角速率优于扩展卡尔曼滤波算法和标准粒子滤波方法,可为新型滑翔制导炸弹的研制提供一定的参考。 展开更多

关键词 兵器科学与技术 全捷联导引头 解耦 视线角速度 改进粒子滤波 滑翔炸弹

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激光捷联导引头半实物仿真合成视线法研究 被引量：4

8

作者 王艳奎 郑强 姬爽 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期1278-1282,共5页

在分析激光制导半实物仿真系统特点的基础上,结合激光捷联导引头的工作原理,提出了一套基于合成视线的半实物仿真系统视线模拟方法。一方面,基于漫反射屏和三轴转台的激光制导半实物仿真系统架构建立了合成视线仿真模型,并在分析安装误... 在分析激光制导半实物仿真系统特点的基础上,结合激光捷联导引头的工作原理,提出了一套基于合成视线的半实物仿真系统视线模拟方法。一方面,基于漫反射屏和三轴转台的激光制导半实物仿真系统架构建立了合成视线仿真模型,并在分析安装误差对合成视线仿真精度影响的基础上设计了合成视线仿真误差修正算法;另一方面,对合成视线仿真模型和误差修正算法进行了仿真计算。仿真结果表明,该方法在工程应用上是可行的,对提高激光制导半实物仿真系统对捷联导引头的测试和仿真能力有重要意义。 展开更多

关键词 合成视线 激光制导 捷联导引头 仿真建模

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一种激光半主动导引头高集成数字处理机的实现 被引量：3

9

作者 彭晶晶 刘辉 +2 位作者 成志锋 黄红云 陈蕙心 《空天防御》 2018年第3期20-25,共6页

激光制导武器目前正朝着通用化、标准化、系列化、小型化及多功能方向发展,针对激光半主动导引头小型化的需要,提出一种激光半主动导引头高集成数字处理机和伺服控制功能架构。本文详细阐述了该数字处理机的功能、组成和关键模块,提出... 激光制导武器目前正朝着通用化、标准化、系列化、小型化及多功能方向发展,针对激光半主动导引头小型化的需要,提出一种激光半主动导引头高集成数字处理机和伺服控制功能架构。本文详细阐述了该数字处理机的功能、组成和关键模块,提出了硬件和软件实现方法。通过IP核的模块化软件设计思想,系统相对于传统体制激光半主动导引头具有更高的适应性和应用价值。试验及仿真结果表明,该数字处理机满足设计要求,具有广泛的应用前景。 展开更多

关键词 激光半主动导引头 数字处理机 高集成

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全捷联导引头视线角速度STCKF提取技术 被引量：5

10

作者 白瑞 夏群利 张道驰 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第11期181-189,共9页

传统的平台导引头可以通过物理跟踪回路直接提取导弹制导所需的视线角速度信息,采用全捷联结构后,导引头失去了直接测量视线角速度的能力,视线角速度需要通过数字计算的方法来提取。针对全捷联导引头精确制导技术工程应用中的问题,首先... 传统的平台导引头可以通过物理跟踪回路直接提取导弹制导所需的视线角速度信息,采用全捷联结构后,导引头失去了直接测量视线角速度的能力,视线角速度需要通过数字计算的方法来提取。针对全捷联导引头精确制导技术工程应用中的问题,首先给出了视线角速度提取方案,推导得到视线角速度估计模型,鉴于估计模型的强非线性,采用强跟踪容积卡尔曼滤波算法对视线角速度进行估计。结合小型空面导弹的典型使用条件,通过弹道仿真对视线角速度估计算法的有效性进行了验证。仿真试验表明:导引头在末制导段捕获目标后,能迅速消除滤波初始误差,准确跟踪真实的弹目视线角和视线角速度变化。为验证将滤波输出作为制导信息的可行性,考虑激光半主动全捷联导引头的典型干扰,用蒙特卡洛打靶方法对导弹制导精度进行了考核,1 000次打靶结果显示,对静止目标的制导精度为0.58 m(CEP),对运动目标的制导精度为0.84 m(CEP),满足精确制导武器的制导精度要求。 展开更多

关键词 全捷联导引头 视线角速度 强跟踪容积卡尔曼滤波

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一种基于相关检测的激光半主动导引头自动增益控制方法 被引量：1

11

作者 曹春雨 罗文 《通信电源技术》 2017年第3期65-67,69,共4页

针对基于APD四象限探测器的激光半主动导引头对大动态目标跟踪过程中,自动增益控制使目标信号丢失和易饱和的问题,提出了一种根据实时回波信号的相关检测调整接收系统的自动增益控制方法。实验结果表明,应用基于相关检测的自动增益控制... 针对基于APD四象限探测器的激光半主动导引头对大动态目标跟踪过程中,自动增益控制使目标信号丢失和易饱和的问题,提出了一种根据实时回波信号的相关检测调整接收系统的自动增益控制方法。实验结果表明,应用基于相关检测的自动增益控制算法的激光半主动导引头可以更好的自适应于回波信号功率的变化,在宽动态范围内保证精确跟踪。 展开更多

关键词 激光半主动导引头 相关检测 自动增益控制

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分布式孔径半主动激光导引头的发展

12

作者 徐世录 《光电技术应用》 2008年第4期48-48,65,共2页

关键词 半主动激光制导 激光导引头 精确杀伤武器系统 分布式 BAE系统公司 孔径 火箭弹

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捷联导引头积分比例导引制导精度 被引量：4

13

作者 陈阳 储海荣 郭立红 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期290-295,共6页

积分比例导引制导是适用于全捷联半主动激光导引头的一种典型制导方案。为解决该制导方案下的命中精度分析问题,提出了一种基于伴随法的精度分析方法。首先,建立了积分比例导引制导律模型,并给出了一种具有较强工程实用性的积分比例导... 积分比例导引制导是适用于全捷联半主动激光导引头的一种典型制导方案。为解决该制导方案下的命中精度分析问题,提出了一种基于伴随法的精度分析方法。首先,建立了积分比例导引制导律模型,并给出了一种具有较强工程实用性的积分比例导引制导律实现方法;其次,在分析制导回路各项误差源特性的基础上,利用伴随法得到了各误差源对脱靶量的影响。分析结果表明,制导精度与比例导引导航比、自动驾驶仪的动态特性密切相关。得到的结论可以为工程上利用全捷联半主动激光导引头进行制导提供重要参考。 展开更多

关键词 制导精度 全捷联半主动激光导引头 积分比例导引 伴随法

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全捷联对地攻击制导武器导引头隔离度对制导系统性能的影响 被引量：5

14

作者 袁亦方 林德福 杨涛 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期1956-1962,共7页

针对全捷联图像导引头隔离度问题,分别推导了由探测器和角速率陀螺之间的刻度尺系数误差及动力学偏差引起的隔离度传递函数;采用系数冻结法及劳斯判据分析了含有隔离度寄生回路的制导系统稳定区域,给出了不同无量纲末导时间下制导系统... 针对全捷联图像导引头隔离度问题,分别推导了由探测器和角速率陀螺之间的刻度尺系数误差及动力学偏差引起的隔离度传递函数;采用系数冻结法及劳斯判据分析了含有隔离度寄生回路的制导系统稳定区域,给出了不同无量纲末导时间下制导系统稳定时刻度尺误差和动力学偏差的取值范围;利用伴随函数法研究了隔离度对制导精度的影响。以上研究结果可以为全捷联制导武器制导控制系统参数设计提供参考,对于隔离度正反馈的情况应予以更多关注。 展开更多

关键词 全捷联图像导引头 隔离度寄生回路 制导系统稳定性 制导精度

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全捷联导引头隔离度指标工程计算方法 被引量：3

15

作者 鄢琴涛 夏群利 +1 位作者 祁载康 鲁天宇 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期3788-3793,共6页

为计算工程化的隔离度幅值指标,建立了引入末制导回路的隔离度寄生回路模型,得出了基于不同末制导剩余时间下的隔离度临界幅值。针对6种常用误差模型下隔离度正反馈幅值的影响,提出了一种引入制导回路的末制导剩余时间值的计算方法。将... 为计算工程化的隔离度幅值指标,建立了引入末制导回路的隔离度寄生回路模型,得出了基于不同末制导剩余时间下的隔离度临界幅值。针对6种常用误差模型下隔离度正反馈幅值的影响,提出了一种引入制导回路的末制导剩余时间值的计算方法。将目标常值机动、初始速度矢量角误差、目标随机机动、目标角闪烁噪声、褪色噪声以及接收机噪声分为3类,得出了关于相对速度比、隔离度幅值与无量纲脱靶量的变化曲线,利用脱靶量取值时间、裕度限制、脱靶量变化趋势以及实际脱靶量等方法综合判断隔离度幅值指标,并根据该指标估算出在映射隔离度指标时,需要引入制导回路的末制导剩余时间值,为工程应用提供了参考。 展开更多

关键词 全捷联导引头 隔离度 正反馈 幅值指标

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全捷联图像导引头隔离度辨识及其抑制技术应用

16

作者 胡欧磊 王江 +2 位作者 王庆权 林德福 雷红波 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期209-217,共9页

针对全捷联图像导引头中传感器刻度尺误差与动力学偏差引起的隔离度问题,阐述了隔离度寄生回路产生的机理,并提出在线辨识探测器及角速率陀螺刻度尺系数与补偿导引头动力学延迟的隔离度抑制方案。建立导引头"数字平台"的等效... 针对全捷联图像导引头中传感器刻度尺误差与动力学偏差引起的隔离度问题,阐述了隔离度寄生回路产生的机理,并提出在线辨识探测器及角速率陀螺刻度尺系数与补偿导引头动力学延迟的隔离度抑制方案。建立导引头"数字平台"的等效模型,基于无迹卡尔曼滤波算法(UKF),对传感器刻度尺系数以及真实弹目视线角速率进行辨识;运用匹配滤波器补偿导引头探测器动力学滞后。最后进行数学仿真,从稳定弹体飞行姿态与提升制导精度两个方面,对各方案的可行性进行了论证。结果表明:UKF滤波算法与匹配滤波器可以有效地对隔离度进行抑制并提升制导系统性能。 展开更多

关键词 全捷联图像导引头 刻度尺误差 动力学延迟 无迹卡尔曼滤波 匹配滤波

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全捷联光学导引头视线角速率提取研究

17

作者 王嘉楠 彭晓乐 +1 位作者 王之昊 谭铮 《现代防御技术》 北大核心 2023年第6期77-86,共10页

随着全球军事的飞速发展,导弹在现代战争中的地位愈发重要。对导弹实现精确制导已成为当前急需解决的问题,光学导引头是实现精确制导的关键设备。传统的框架式光学导引头由于存在体积大、成本高、结构复杂等诸多缺点,便有了全捷联光学... 随着全球军事的飞速发展,导弹在现代战争中的地位愈发重要。对导弹实现精确制导已成为当前急需解决的问题,光学导引头是实现精确制导的关键设备。传统的框架式光学导引头由于存在体积大、成本高、结构复杂等诸多缺点,便有了全捷联光学导引头的出现。全捷联光学导引头虽然能够有效解决上述问题,但其探测器与弹体固联,存在噪声较大、姿态耦合、相位匹配等问题,因此它对滤波/估计算法要求较高。对全捷联光学导引头的原理、组成应用背景进行了介绍分析、梳理和总结,对自适应无迹卡尔曼滤波器和无迹卡尔曼滤波器的估计效果进行了仿真,通过对比发现,自适应无迹卡尔曼滤波器精度更高。最后,对该领域未来的发展作出展望。 展开更多

关键词 精确制导 全捷联光学导引头 姿态耦合 相位匹配 自适应无迹卡尔曼滤波 无迹卡尔曼滤波

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全捷联导引头寄生回路稳定裕度分析及校正网络设计 被引量：1

18

作者 杨泗智 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2021年第2期53-57,共5页

从工程应用角度分析了捷联导引头引起的寄生回路的数学模型。在频域内分析了由刻度尺误差、动力学延时对寄生回路稳定性的影响,根据幅值裕度和相角裕度计算出刻度尺误差和动力学延时允许的变化范围,在时域内对稳定边界进行了验证,证明... 从工程应用角度分析了捷联导引头引起的寄生回路的数学模型。在频域内分析了由刻度尺误差、动力学延时对寄生回路稳定性的影响,根据幅值裕度和相角裕度计算出刻度尺误差和动力学延时允许的变化范围,在时域内对稳定边界进行了验证,证明了边界条件即为临界稳定状态。考虑寄生回路的影响提出了有效导航比的概念,分析了刻度尺误差对有效导航比的影响。对寄生回路提出了超前校正网络+增益控制,对寄生回路的幅值和相角裕度进行了设计,满足稳定性指标要求,补偿了刻度尺误差对有效导航比的影响,经仿真分析验证采用超前校正网络+增益控制,能够满足稳定裕度和比例导引控制有效导航比的要求,为工程研制提供理论参考。 展开更多

关键词 全捷联导引头 寄生回路 刻度尺误差 动力学延时 稳定性

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某型捷联激光导引头网格化标定研究

19

作者 陈青贵 《河南科技》 2022年第7期15-19,共5页

为解决某型捷联激光导引头轴向标定测角误差大的问题,研究如何使用现有设备进行测角精度更高的网格化标定。采用逐点极坐标转换的方法获取网格化标定点的转台运动坐标,项目得以实施。在研究过程中,解决了网格化标定时因转台重复往返运... 为解决某型捷联激光导引头轴向标定测角误差大的问题,研究如何使用现有设备进行测角精度更高的网格化标定。采用逐点极坐标转换的方法获取网格化标定点的转台运动坐标,项目得以实施。在研究过程中,解决了网格化标定时因转台重复往返运动以及转台需要多次进行归零操作而导致网格化标定消耗时间太长问题。最终顺利将该型激光导引头网格化标定落实于实物并应用于生产,大幅提高了该型激光导引头的制导精度。 展开更多

关键词 捷联 激光导引头 网格化 标定

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全捷联光电导引头的高动态解耦方法 被引量：1

20

作者 陈兵 李克勇 陈国良 《空天防御》 2019年第4期32-39,共8页

研究了由全捷联光电导引头和MEMS惯性测量组合进行制导的微小型导弹比例导引实现方法;提出一种采用数学解耦算法,并利用最小二乘拟合提取视线角速度的方法。数值仿真表明,该方法在抑制测量噪声、抗弹体姿态扰动等方面具有良好的性能。... 研究了由全捷联光电导引头和MEMS惯性测量组合进行制导的微小型导弹比例导引实现方法;提出一种采用数学解耦算法,并利用最小二乘拟合提取视线角速度的方法。数值仿真表明,该方法在抑制测量噪声、抗弹体姿态扰动等方面具有良好的性能。与常规的虚拟跟踪回路解耦相比,该方法具有更高的视线角速度输出精度。 展开更多

关键词 全捷联导引头 比例导引 捷联解耦 微小型光电导弹

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