导弹编队自主导航方法研究

摘要

为了提高单个导弹的作战能力，发挥不同型号导弹的威力，导弹协同作战成为了未来作战的必然趋势。本文基于此背景，研究了导弹编队过程中的自主导航方法和固定目标的定位方法。主要内容包括：
　　1．本文将捷联惯导作为跟随弹的主导航系统，针对巡航导弹飞行弹道特点，将导航方程建立在发射地心坐标系下，使得导航方程简单，描述导弹弹道更简单。
　　2．针对领航弹-攻击弹这一作战模式，提出了一种导航方案，即在平飞段，利用领航弹的高精度导航信息来提高队形中其它成员导航信息，领航弹将自己的状态发给跟随弹，各跟随弹通过测量自己与领航弹之间的相对信息，来提高自身的导航精度。该方法通信简单，实现起来比较容易。
　　3．对捷联惯导的误差和观测设备的误差进行了建模和分析，针对捷联惯导的缺点，研究了惯导和多普勒雷达组合的组合导航系统，并分别对捷联惯导和组合导航进行了仿真。
　　4．对固定目标的定位进行了研究，研究了扩展卡尔曼滤波（EKF）和递推最小二乘（RSL）两种无源定位方法，并对这两种方法进行了对比分析。

目录

导弹编队自主导航方法研究

RESEARCH ON AUTONOMOUS NAVIGATIONTECHNOLOGY FOR MISSILE FORMATION

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪论

1.1 课题来源及研究的目的和意义

1.1.1 课题来源

1.1.2 研究的目的和意义

1.2 自主飞行编队的互定位方法研究现状

1.3 自主导航分类和目标定位相关技术现状

1.3.1 惯性导航

1.3.2 卫星导航系统

1.3.3 JTIDS 相对导航系统

1.3.4 组合导航系统

1.3.5 无源定位研究的历史和现状

1.4 本文的研究内容和章节安排

第2章 跟随弹捷联导航方程

2.1 引言

2.2 坐标系定义

2.2.1 地心惯性坐标系

2.2.2 地心坐标系

2.2.3 弹体坐标系

2.2.4 导航坐标系

2.2.5 视线坐标系

2.3 坐标系间的转换矩阵

2.4 捷联导航方程

2.4.1 位置速度方程

2.4.2 姿态方程

2.5 本章小结

第3章 导弹编队自主导航模型与算法

3.1 引言

3.2 平飞段导航方案

3.2.1 导航状态方程

3.2.2 导航观测方程

3.2.3 滤波算法

3.3 末制导段导航方案

3.4 方法误差的评估

3.5 本章小结

第4章 末段目标定位

4.1 引言

4.2 EKF 定位算法

4.2.1 状态方程的建立

4.2.2 观测方程的建立

4.2.3 滤波流程

4.3 RLS 定位算法

4.3.1 最小二乘的一般原理

4.3.2 线性化的测量方程

4.3.3 RLS 算法流程

4.4 本章小结

第5章 仿真结果及分析

5.1 引言

5.2 平飞段导航系统仿真

5.2.1 捷联惯性导航系统的仿真

5.2.2 组合式导航系统的仿真

5.3 末段目标定位仿真

5.3.1 EKF 定位算法仿真

5.3.2 RLS 定位算法仿真

5.4 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致谢