海杂波背景下有限时间收敛制导控制研究

发布时间：2023-02-14 20:48

　　随着科学的发展以及技术的进步,战争形式发生了很大的改变。武器的破坏力越来越大,精准打击能力也逐渐增强,战场环境日益复杂。导弹技术的不断发展使得其使用范围由陆地延伸到海洋,成为海洋战场中非常重要的一种武器。但由于海洋中存在着各种各样的不确定因素,例如风、浪等,这就使得对目标进行识别、跟踪以及进一步实施精确打击的难度大大增加。且末制导阶段相对速度很大,只有较短的时间可以用于精确制导,所以要求能够在有限时间内完成控制要求。本文以海杂波背景下对弹道导弹的拦截过程为研究对象,主要研究了目标的检测与识别、跟踪滤波算法以及有限时间收敛导引律,具体研究内容包括:对海杂波的特性以及建模方法进行了研究,建立了几种典型的统计模型。研究了目标检测算法。首先对固定门限检测方法进行了简单的分析,然后研究了自适应门限检测方法。CA-CFAR在均匀噪声的背景下具有良好的检测性能,但存在目标遮蔽效应而且非均匀噪声的背景下会在杂波边缘处产生虚警和漏警;SO-CFAR能够成功解决目标遮蔽效应以及杂波边缘处的漏警问题,但是同时它也增加了在杂波边缘发生虚警的概率;GO-CFAR能够解决杂波边缘处的虚警问题,但无法解决目标遮蔽效...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 海杂波建模
        1.2.2 恒虚警目标检测
        1.2.3 导引律
    1.3 研究内容及章节安排
第2章 海杂波模型的建立
    2.1 引言
    2.2 常见的海杂波模型
        2.2.1 瑞利分布模型
        2.2.2 对数正态分布模型
        2.2.3 复合K分布模型
    2.3 杂波模拟所需的特征量
    2.4 杂波模拟的方法
        2.4.1 零记忆非线性变换法
        2.4.2 球形不变随机过程法
    2.5 几种常用海杂波模型的仿真
        2.5.1 瑞利分布杂波
        2.5.2 对数正态分布杂波
        2.5.3 复合K分布杂波
    2.6 本章小结
第3章 恒虚警目标检测算法
    3.1 引言
    3.2 检测的基本原理
        3.2.1 二元假设检验
        3.2.2 奈曼-皮尔逊准则
        3.2.3 蒙特卡洛方法
    3.3 固定门限检测
    3.4 ML类 CFAR检测
        3.4.1 基本模型描述
        3.4.2 单元平均CFAR
        3.4.3 单元平均CFAR的改进方法
    3.5 有序统计CFAR
    3.6 本章小结
第4章 目标跟踪算法
    4.1 引言
    4.2 卡尔曼滤波
        4.2.1 离散卡尔曼滤波算法
        4.2.2 仿真分析
    4.3 扩展卡尔曼滤波
        4.3.1 扩展卡尔曼滤波算法
        4.3.2 仿真分析
    4.4 交互式多模型滤波
        4.4.1 交互式多模型滤波算法
        4.4.2 仿真分析
    4.5 本章小结
第5章 有限时间收敛导引律设计
    5.1 引言
    5.2 常用的坐标系
        5.2.1 坐标系的定义
        5.2.2 坐标系间的转换关系
    5.3 弹道方程
        5.3.1 目标运动方程
        5.3.2 导弹运动方程
        5.3.3 平面内的目标-导弹相对运动方程
        5.3.4 三维空间中的目标-导弹相对运动方程
        5.3.5 视线角及其角速率的计算方法
    5.4 有限时间收敛控制理论
    5.5 有限时间收敛导引律
        5.5.1 二维平面内的有限时间收敛导引律
        5.5.2 三维空间中的有限时间收敛导引律
    5.6 仿真分析
    5.7 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢



本文编号：3742999