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潜艇强机动变深规避鱼雷攻击仿真研究
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作者 丁文强 丁浩 赵志允 《现代防御技术》 北大核心 2024年第1期124-129,共6页
潜艇利用强机动变深规避鱼雷末端攻击弹道是其规避鱼雷攻击的方法之一,也是潜艇防御鱼雷的最后措施。研究这种规避方法的可行性和有效性,可以为潜艇指挥员科学合理地操纵潜艇规避鱼雷攻击提供参考,对提高潜艇生命力和战斗力具有十分重... 潜艇利用强机动变深规避鱼雷末端攻击弹道是其规避鱼雷攻击的方法之一,也是潜艇防御鱼雷的最后措施。研究这种规避方法的可行性和有效性,可以为潜艇指挥员科学合理地操纵潜艇规避鱼雷攻击提供参考,对提高潜艇生命力和战斗力具有十分重要的理论研究意义和军事应用价值。通过对强机动规避方案基本原理及不同机动方式的效果进行理论剖析,并对潜艇和鱼雷相对运动态势进行建模仿真计算,验证了潜艇强机动变深规避鱼雷攻击的效果。仿真计算表明,在一定距离范围内,高速机动的潜艇利用高压气吹除主压载水舱的水,同时采用上浮大舵角使潜艇大尾倾高速上浮至水面来规避鱼雷末端攻击弹道,随后迅速下潜到浅水层完成规避鱼雷攻击,这种战术机动规避措施在理论上是可行的,但是该方案采用时机亦应当充分考虑分析。 展开更多
关键词 潜艇 强机动 变深 规避 鱼雷攻击 仿真
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基于ST-SRCKF的超高速强机动目标跟踪算法 被引量:7
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作者 方君 戴邵武 +2 位作者 许文明 邹杰 王永庭 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1698-1708,共11页
针对超高速强机动目标运动模型难以准确建立且观测数据易出现不良量测而导致滤波发散的问题,提出一种适用于超高速强机动目标的跟踪算法。该算法根据正交性原理推导了一种新的强跟踪平方根容积卡尔曼滤波(ST-SRCKF)结构,并引入多重渐消... 针对超高速强机动目标运动模型难以准确建立且观测数据易出现不良量测而导致滤波发散的问题,提出一种适用于超高速强机动目标的跟踪算法。该算法根据正交性原理推导了一种新的强跟踪平方根容积卡尔曼滤波(ST-SRCKF)结构,并引入多重渐消因子,渐消因子求解方法和作用位置均不同于已有的ST-SRCKF。根据新息的统计学特性,即新息协方差矩阵的迹服从卡方分布,建立了一种改进的CS-Jerk模型,该模型对目标机动的描述更准确,它与改进ST-SRCKF算法的结合实现了对超高速强机动目标的高精度跟踪。仿真结果表明,改进算法对超高速强机动目标的跟踪性能更佳。 展开更多
关键词 强机动目标跟踪 平方根容积卡尔曼滤波(SRCKF) 跟踪滤波(STF) 多重渐消因子 CS-Jerk模型
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基于改进CS-Jerk模型的强机动目标跟踪算法 被引量:4
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作者 戴邵武 方君 +2 位作者 戴洪德 邹杰 王永庭 《电光与控制》 北大核心 2016年第3期11-15,共5页
通过分析CS-Jerk模型的缺陷,提出一种改进的"当前"统计Jerk模型算法。该算法根据新息的统计学特性,即新息协方差矩阵的迹服从卡方分布,构造活化函数,由活化函数生成修正因子,自适应更新CS-Jerk模型中的最大、最小机动加加速... 通过分析CS-Jerk模型的缺陷,提出一种改进的"当前"统计Jerk模型算法。该算法根据新息的统计学特性,即新息协方差矩阵的迹服从卡方分布,构造活化函数,由活化函数生成修正因子,自适应更新CS-Jerk模型中的最大、最小机动加加速度以及机动频率,进而自适应调整状态噪声协方差矩阵和滤波增益矩阵,减小了目标状态估计误差。与经典的Jerk模型、CS-Jerk模型相比,改进算法有效地提高了对强机动目标的跟踪精度,弥补了CS-Jerk模型算法的不足,仿真结果验证了算法的可行性。 展开更多
关键词 强机动目标 统计分析 活化函数 CS-Jerk模型
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一种参数自适应变化的强机动目标跟踪算法 被引量:5
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作者 潘静岩 潘媚媚 +1 位作者 魏勐 李靖 《西安邮电大学学报》 2019年第3期76-81,96,共7页
针对强机动目标跟踪模型难以准确匹配以及跟踪滤波器容易发散的问题,提出一种基于参数自适应变化的强机动目标跟踪算法。对“当前”统计Jerk(improved Jerk model based on current statistics,CS-Jerk)跟踪模型中的机动频率及加速度变... 针对强机动目标跟踪模型难以准确匹配以及跟踪滤波器容易发散的问题,提出一种基于参数自适应变化的强机动目标跟踪算法。对“当前”统计Jerk(improved Jerk model based on current statistics,CS-Jerk)跟踪模型中的机动频率及加速度变化率的极大值进行自适应处理,同时将强跟踪滤波器(strong tracking filter,STF)中的单重时变渐消因子调整为自适应变化的多重时变渐消因子,从而实现对强机动目标更高精度的跟踪。仿真实验结果表明,该算法提高了对强机动目标的跟踪精度。 展开更多
关键词 强机动目标跟踪 CS-Jerk模型 跟踪滤波器 时变渐消因子
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潜艇空间强机动操纵安全性仿真计算与分析 被引量:5
5
作者 徐亦凡 胡坤 《舰船科学技术》 北大核心 2007年第6期156-160,共5页
随着潜艇技术的发展,研究潜艇空间强机动的运动特性、操纵控制方法和战术运用,已成为提高潜艇作战能力和生存能力亟待解决的课题。依据潜艇操纵性理论,采用潜艇空间六自由度运动方程为仿真数学模型,对某型潜艇进行空间强机动时的操纵安... 随着潜艇技术的发展,研究潜艇空间强机动的运动特性、操纵控制方法和战术运用,已成为提高潜艇作战能力和生存能力亟待解决的课题。依据潜艇操纵性理论,采用潜艇空间六自由度运动方程为仿真数学模型,对某型潜艇进行空间强机动时的操纵安全性进行了仿真分析,研究了潜艇强机动的操纵控制措施和方法。 展开更多
关键词 潜艇 强机动 操纵 仿真
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潜体水下强机动损失浮力时挽回操纵仿真研究 被引量:1
6
作者 张平 胡坤 +1 位作者 张建华 王辉波 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期58-62,共5页
潜体在执行任务过程中,为占领阵位、脱敌或者规避敌攻击,通常采用高航速机动、大纵倾变深、大舵角变向,这种高速变深变向的过程被称为潜体强机动.潜体强机动伴随着航行操纵风险,潜体强机动过程中航速高、舵角大,产生的艇体水动力、水动... 潜体在执行任务过程中,为占领阵位、脱敌或者规避敌攻击,通常采用高航速机动、大纵倾变深、大舵角变向,这种高速变深变向的过程被称为潜体强机动.潜体强机动伴随着航行操纵风险,潜体强机动过程中航速高、舵角大,产生的艇体水动力、水动力矩也呈指数级提高,一旦发生损失浮力、舵卡等险情对于潜体生命力有很大威胁,并严重制约潜体作战效能发挥.为此,进行潜体水下强机动过程中的挽回操纵方法研究便具有十分重要的价值.以某型潜体强机动数学模型为基础,以损失浮力时挽回方法为研究对象,通过数学建模、仿真研究、效能评估等手段对3种挽回操纵方法进行了综合分析,给出了潜体水下强机动挽回操纵建议. 展开更多
关键词 使命任务 强机动 损失浮力 大纵倾 操纵方法
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一种强机动目标自适应跟踪算法 被引量:1
7
作者 周航 冯新喜 《华东理工大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期350-355,共6页
针对强机动目标跟踪精度不高的问题,提出了一种强机动目标自适应跟踪算法(HMIMM-CV/CAT)。首先通过机动检测区别目标的机动性能,分别应用Kalman滤波和交互多模算法对目标进行跟踪。其次对机动段交互多模算法,给出一组转弯模型离散模型集... 针对强机动目标跟踪精度不高的问题,提出了一种强机动目标自适应跟踪算法(HMIMM-CV/CAT)。首先通过机动检测区别目标的机动性能,分别应用Kalman滤波和交互多模算法对目标进行跟踪。其次对机动段交互多模算法,给出一组转弯模型离散模型集,在目标机动时通过角速度估计在离散模型集中遴选出一个最匹配的模型参加交互计算,使模型更加逼近目标真实运动模式,且不增加参与交互运算模型数量。蒙特卡罗仿真结果表明,该算法与几种类似算法相比,更加适用于强机动目标。 展开更多
关键词 强机动目标 机动检测 角速度估计 离散模型集
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目标强机动对中远程空空导弹可攻击区的影响 被引量:11
8
作者 张安柯 孔繁峨 贺建良 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2016年第2期21-25,共5页
针对目标机动对导弹效能的影响,首先介绍了典型的目标强机动类型并对其进行数学建模,并基于某型中远程空空导弹数学模型(气动模型、运动模型、导引率模型等),利用改进的二分法仿真计算了目标强机动下的导弹攻击区变化趋势;分析了不同发... 针对目标机动对导弹效能的影响,首先介绍了典型的目标强机动类型并对其进行数学建模,并基于某型中远程空空导弹数学模型(气动模型、运动模型、导引率模型等),利用改进的二分法仿真计算了目标强机动下的导弹攻击区变化趋势;分析了不同发射条件下目标强机动对导弹命中概率的影响。仿真表明:目标强机动能够有效缩小导弹迎头攻击距离,并且能够规避在导弹最大可攻击区和不可逃逸区之间发射的导弹。 展开更多
关键词 目标强机动 导弹可攻击区 命中概率
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强机动条件下的弹载深组合ARCKF滤波方法研究 被引量:1
9
作者 汪益平 陈帅 +1 位作者 赵琛 屈新芬 《航天控制》 CSCD 北大核心 2017年第3期3-8,共6页
针对弹道导弹飞行中GNSS/SINS深组合导航系统呈现的强机动、非线性特性,引入了基于三阶球面-径向准则的容积卡尔曼(CKF)非线性滤波方法。同时,提出了一种自适应抗差容积卡尔曼滤波(ARCKF)算法,该算法运用抗差M思想,调节量测噪声阵,以抵... 针对弹道导弹飞行中GNSS/SINS深组合导航系统呈现的强机动、非线性特性,引入了基于三阶球面-径向准则的容积卡尔曼(CKF)非线性滤波方法。同时,提出了一种自适应抗差容积卡尔曼滤波(ARCKF)算法,该算法运用抗差M思想,调节量测噪声阵,以抵御系统观测异常扰动,采用自适应因子对协方差阵进行调节,进一步处理动态扰动引入的误差。实验结果表明,该滤波算法有效提高了组合导航的动态性能,在加速度达到60g的强机动仿真环境中,仍能保持较高的导航精度和跟踪性能。 展开更多
关键词 弹道导弹 深组合 强机动 ARCKF
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空空导弹反强机动目标时间约束滑模制导律 被引量:3
10
作者 张晨欣 王宁宇 王小刚 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期1544-1554,共11页
针对空空导弹期望时间拦截强机动目标问题,提出了一种不依赖剩余时间估计的新型攻击时间约束滑模制导律。设计了一种以弹目距离和攻击时间误差加权求和的滑模面,通过分析制导收敛条件,推导得到自适应非奇异权重函数,通过引入有限时间收... 针对空空导弹期望时间拦截强机动目标问题,提出了一种不依赖剩余时间估计的新型攻击时间约束滑模制导律。设计了一种以弹目距离和攻击时间误差加权求和的滑模面,通过分析制导收敛条件,推导得到自适应非奇异权重函数,通过引入有限时间收敛条件,得到了一种有限时间收敛滑模制导律。该制导律在不依赖剩余时间估计条件下保证了终端打击精度和攻击时间约束。通过设计包含滑模变量的附加制导项,显著提升了攻击时间的收敛精度。针对未知加速度机动目标,分析并证明了该制导律对于拦截强机动目标具有良好的适用性。最后通过数学仿真验证了所提出的制导律在不同约束条件下的有效性,并通过对比仿真验证了算法的优越性。 展开更多
关键词 空空导弹 强机动目标 攻击时间约束 有限时间收敛 滑模制导律
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基于数据驱动的红外弱小机动目标检测与跟踪
11
作者 陈华杰 钱逸凡 +2 位作者 龙翔 许啸 吴浩宇 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2024年第12期64-71,105,共9页
针对复杂背景下红外弱小目标检测跟踪中目标特征缺失、强杂波干扰等问题,基于多帧的处理方法引入了目标运动特征来提升性能,然而针对无人机等新型强机动目标,现有的基于机理模型的多帧处理方法难以覆盖其复杂多变的运动形态,导致其检测... 针对复杂背景下红外弱小目标检测跟踪中目标特征缺失、强杂波干扰等问题,基于多帧的处理方法引入了目标运动特征来提升性能,然而针对无人机等新型强机动目标,现有的基于机理模型的多帧处理方法难以覆盖其复杂多变的运动形态,导致其检测跟踪的效果并不理想。对此,以多帧的处理方法为基础框架,提出了一种复杂背景下基于数据驱动的红外弱小机动目标检测跟踪方法:首先采用MPCM算法对弱小目标进行增强;其次将多帧的增强结果投影到二维子空间,构建基于YOLO的二维轨迹检测模型;最后将二维检测结果进行三维时空回溯,构建基于LSTM的三维轨迹检测模型。构建检测模型时,在实测图像的基础上进行了数据增广,使得训练样本尽量覆盖目标的各种运动形态;在二维子空间上,利用高性能YOLO检测网络,快速剔除大量杂波;在三维时空上,利用LSTM时序网络对少量难剔除的杂波进行精细化筛除。与多种算法的对比实验结果表明,所提方法在耗时上能满足实时性要求,同时,在多个场景下的平均跟踪精度能达到86.6%,虚警率仅有9.2%,ROC曲线下的AUC值能达到0.9820。 展开更多
关键词 红外弱小目标 复杂背景 强机动目标 数据驱动 二维子空间 三维时空
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基于多雷达组网IMM-GMPHDF的机动多目标检测跟踪 被引量:1
12
作者 丁海龙 赵温波 盛琥 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2016年第6期67-72,共6页
高斯混合概率假设密度滤波(GMPHDF)有牢固的理论基础,是解决高斯条件下跟踪强杂波环境中目标数未知的多目标问题的有效方法。但当目标发生机动时,就难以跟踪到目标,因此,在GMPHDF中引入交互多模型(IMM)算法,对继续存在目标的运动模型进... 高斯混合概率假设密度滤波(GMPHDF)有牢固的理论基础,是解决高斯条件下跟踪强杂波环境中目标数未知的多目标问题的有效方法。但当目标发生机动时,就难以跟踪到目标,因此,在GMPHDF中引入交互多模型(IMM)算法,对继续存在目标的运动模型进行建模,根据计算的模型概率融合各模型滤波器估计得到的继续存在目标概率假设密度,解决了运动模型机动问题。仿真实验表明,IMM-GMPHDF能实时跟踪到强机动超音速多目标,在多雷达组网系统中跟踪强机动超音速多目标精度(OSPA距离均方根误差)能达到70 m,满足了工程使用要求。 展开更多
关键词 强机动高速多目标 交互多模型 高斯混合概率假设密度 多雷达组网
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载体机动和磁干扰环境下的航姿算法研究
13
作者 李乃星 曹培培 +1 位作者 刘圣起 于欢 《制导与引信》 2019年第3期51-56,60,共7页
针对强机动、磁干扰环境中姿态解算精度不高的问题,结合目前航姿系统小型化、低成本的工程应用要求,提出了一种新型姿态解算算法。该方案利用自适应卡尔曼滤波对传感器测量值进行预处理,利用梯度下降法完成对处理后测量值的姿态解算与... 针对强机动、磁干扰环境中姿态解算精度不高的问题,结合目前航姿系统小型化、低成本的工程应用要求,提出了一种新型姿态解算算法。该方案利用自适应卡尔曼滤波对传感器测量值进行预处理,利用梯度下降法完成对处理后测量值的姿态解算与姿态融合,使航姿系统具有了抗机动性扰动能力。同时,本课题对传统卡尔曼滤波模型进行了简化,减小了算法运算量,提升了该方案的工程实用性。为验证算法的可行性,本课题基于提出的解算算法对航姿系统进行了实物实现,并设计了机动性实验对该航姿系统进行了机动测试。实验结果表明,载体在磁干扰较强的环境下进行强机动运动时,与低成本MEMS-AHRS系统的主流算法(互补滤波姿态解算法)相比,本课题设计的航姿系统能输出更加准确的姿态结果。 展开更多
关键词 磁干扰 强机动 姿态解算 卡尔曼滤波
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基于滚动时域估计的高超声速飞行器轨迹跟踪 被引量:1
14
作者 臧红岩 王凯 +2 位作者 高长生 荆武兴 王越欣 《现代防御技术》 北大核心 2024年第2期132-144,共13页
针对高超声速飞行器高精度轨迹跟踪问题,提出一种将滚动时域估计与交互式多模型算法相结合的强机动目标轨迹跟踪算法。给出了半速度系下的高超声速飞行器滑翔段运动模型及量测模型。利用滚动时域估计方法将状态估计问题转化为有约束的... 针对高超声速飞行器高精度轨迹跟踪问题,提出一种将滚动时域估计与交互式多模型算法相结合的强机动目标轨迹跟踪算法。给出了半速度系下的高超声速飞行器滑翔段运动模型及量测模型。利用滚动时域估计方法将状态估计问题转化为有约束的优化问题,并充分考虑飞行器滑翔段物理约束。在此基础上,为应对目标不同机动模式,借助交互式多模型算法思想建立模型集对其进行近似。分别在机动模式不变和机动模式突变的情况下对算法进行了验证。结果表明,新算法采用多个模型并行估计,即时调整模型概率后进行融合输出,能够有效避免目标跟踪模型失配,可显著提高对于高超声速飞行器这类强机动目标的轨迹跟踪精度。 展开更多
关键词 高超声速飞行器 滑翔段 强机动目标 轨迹跟踪 滚动时域估计 交互式多模型算法
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潜艇非线性运动研究综述 被引量:8
15
作者 林雄伟 胡大斌 戴余良 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期187-195,共9页
文章综述了国内外在潜艇非线性运动方面研究的发展情况,介绍了非线性理论的概况及其在船舶运动方面的应用,重点对潜艇非线性运动的数学模型、分析方法等方面的研究成果及存在的问题进行了分析讨论,并对今后的发展趋势进行了展望。
关键词 潜艇运动 数学模型 非线性 强机动
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Application of the Sub-Model Method in the Engine Strength Analysis 被引量:9
16
作者 邹文胜 左正兴 +1 位作者 冯慧华 廖日东 《Journal of Beijing Institute of Technology》 EI CAS 2001年第3期260-265,共6页
On the basis of introducing the fundamental theory and the basic analysis steps of the sub model method, the strength of the new engine complex assembly structure was analyzed according to the properties of the engin... On the basis of introducing the fundamental theory and the basic analysis steps of the sub model method, the strength of the new engine complex assembly structure was analyzed according to the properties of the engine structures, some of the key parts of the engine were analyzed with refined mesh by sub model method and the error of the FEM solution was estimated by the extrapolation method. The example showed that the sub model can not only analyze the comlex structures without the restriction of the software and hardware of the computers, but get the more precise analysis result also. This method is more suitable for the strength analysis of the complex assembly structure. 展开更多
关键词 sub model method ENGINE strength analysis FEM
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基于神经网络的目标轨迹预报算法设计
17
作者 李瑞康 廖欣 +1 位作者 张诞 唐胜景 《航天控制》 CSCD 北大核心 2023年第6期3-10,共8页
提高轨迹预报精度是反高速机动目标面临的难点之一。本文基于目标运动特性分析,构建跟踪运动模型,采用交互多模型滤波算法完成多模型交互,局部滤波器采用自适应高阶容积卡尔曼滤波算法,通过与强跟踪滤波算法相结合,提高传统的估计精度,... 提高轨迹预报精度是反高速机动目标面临的难点之一。本文基于目标运动特性分析,构建跟踪运动模型,采用交互多模型滤波算法完成多模型交互,局部滤波器采用自适应高阶容积卡尔曼滤波算法,通过与强跟踪滤波算法相结合,提高传统的估计精度,进而提高算法的鲁棒性;采用广义回归神经网络设计轨迹预报算法,并在预报过程中引入预报修正量对误差进行修正,通过样本学习提高长时间预报精准度,仿真结果表明,设计的跟踪预报算法在预报精度上较常规算法有较大幅度提升。 展开更多
关键词 轨迹预报 高速强机动 交互多模型 广义回归神经网络
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临近空间高超声速目标跟踪IMMCPF算法
18
作者 赵凯丽 高火涛 曹婷 《现代防御技术》 2018年第5期94-101,128,共9页
临近空间高超声速目标具有机动特性强、轨迹变化快、强非线性等特点,在目标跟踪的过程中,易出现跟踪精度降低、滤波发散的问题。针对该问题,提出了一种交互式多模型容积粒子滤波算法。使用交互式多模型算法来对临近空间高超声速目标进... 临近空间高超声速目标具有机动特性强、轨迹变化快、强非线性等特点,在目标跟踪的过程中,易出现跟踪精度降低、滤波发散的问题。针对该问题,提出了一种交互式多模型容积粒子滤波算法。使用交互式多模型算法来对临近空间高超声速目标进行跟踪,使用容积粒子滤波算法对目标进行滤波预测。仿真结果表明,该算法跟踪性能优于交互式多模型卡尔曼滤波算法和交互式多模型粒子滤波算法,对临近空间高超声速目标有更好的跟踪效果。 展开更多
关键词 临近空间高超声速目标 机动特性 交互式多模型 容积粒子滤波 目标跟踪 非线性 X-51A飞行器
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