潜射弹道导弹弹艇误差分离技术研究

论文摘要

弹艇误差分离技术是潜射弹道导弹精度评估和试验鉴定中亟待解决的关键问题。论文系统地研究了弹艇误差分离技术:从建立弹艇误差传播模型入手,探讨了弹艇误差分离的线性估计方法,形成了基于进化寻优弹道复现方法,设计实现了可行的弹艇误差分离方案,分析了多种因素对误差分离效果的影响,验证了优化设计弹载试验方案的有效性。首先,对于弹艇误差传播模型的建立,考虑到其包括惯导工具误差和潜艇初始误差,在分别建立两者的传播模型基础上,建立并验证了弹艇误差传播模型。其次,借鉴惯导工具误差分离的经验,探讨了多种线性模型参数估计方法,并选取主成分法进行了弹艇误差分离。同时,鉴于进化策略的优异性能及同该问题的“契合性”,又形成一种新的基于进化寻优弹道复现方法,并从多角度充分研究了其性能。由于该方法误差分离效果明显优于主成分法,以其为基础,设计实现了有效可行的弹艇误差分离方案。再次,考虑到弹艇误差分离还同误差传播模型和误差分离方法外的多种因素有关,分析研究了这些因素对误差分离效果的影响。最后,引入了一种优化设计的弹载试验方案,该方案是依据基于均匀设计的人工神经网络建模方法,重点从弹道设计和惯性测量系统定向方式进行优化的,本文主要验证了该方案对于改善弹艇误差分离效果的有效性。论文的工作为潜射弹道导弹精度评估与试验鉴定提供了技术支持,为提高潜射弹道导弹命中精度提供了科学依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景、目的和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 潜射弹道导弹国内外研制装备现状
• 1.2.2 弹艇误差分离技术国内外研究现状
• 1.3 论文研究的主要内容和结构安排
• 第二章 潜射弹道导弹弹艇误差传播模型
• 2.1 引言
• 2.2 惯导工具误差传播模型
• 2.2.1 加速度计误差
• 2.2.2 陀螺仪漂移误差
• 2.2.3 平台静态漂移角误差
• 2.2.4 惯导工具误差传播模型
• 2.3 初始误差传播模型
• 2.3.1 初始误差的影响机理
• 2.3.2 初始误差引起的弹道等时偏差模型
• 2.4 弹艇误差传播模型
• 2.5 模型精度算例分析
• 2.6 小结
• 第三章 线性模型参数估计方法
• 3.1 引言
• 3.2 几种典型的线性模型参数估计方法及选取
• 3.2.1 最小二乘法
• 3.2.2 主成分法
• 3.2.3 岭估计法
• 3.2.4 环境函数矩阵抖动法
• 3.2.5 Bayes 方法
• 3.2.6 线性模型参数估计方法的选取
• 3.3 算例分析
• 3.3.1 几种线性模型参数估计方法误差分离效果对比
• 3.3.2 全程弹道下的弹艇误差分离
• 3.4 小结
• 第四章 基于进化寻优弹道复现的弹艇误差分离方法
• 4.1 引言
• 4.2 进化策略简介
• 4.2.1 表达
• 4.2.2 初始化
• 4.2.3 适应度计算
• 4.2.4 约束条件
• 4.2.5 重组
• 4.2.6 突变
• 4.2.7 选择
• 4.2.8 终止
• 4.2.9 进化策略的基本流程
• 4.3 基于进化寻优弹道复现的弹艇误差分离方法
• 4.3.1 算法原理
• 4.3.2 算法流程
• 4.3.3 参数设置
• 4.4 算例分析
• 4.4.1 无外测噪声的弹艇误差分离
• 4.4.2 有外测噪声的弹艇误差分离
• 4.5 小结
• 第五章 潜射弹道导弹弹艇误差分离方案设计与实现
• 5.1 引言
• 5.2 两种弹艇误差分离方法对比
• 5.3 弹艇误差分离的直接方案
• 5.3.1 预估初始大地经纬度偏差
• 5.3.2 消除初始误差传播模型误差
• 5.3.3 试验弹道的弹艇误差分离
• 5.4 两套改进方案
• 5.4.1 误差分离结果特性
• 5.4.2 改进方案
• 5.4.3 算例分析
• 5.4.4 两套改进方案的同一性
• 5.5 小结
• 第六章 各种因素影响分离效果分析及弹载试验设计
• 6.1 引言
• 6.2 外测弹道精度对误差分离效果的影响
• 6.2.1 测速精度对误差分离效果的影响
• 6.2.2 定位精度对误差分离效果的影响
• 6.3 主动段弹道特性对误差分离效果的影响
• 6.4 惯性测量系统定向方式对误差分离效果的影响
• 6.5 进化搜索范围及约束条件对误差分离效果的影响
• 6.5.1 搜索范围的影响
• 6.5.2 约束条件的影响
• 6.6 弹载试验方案的优化设计
• 6.6.1 试验方案的优化问题的描述
• 6.6.2 优化的基本思路
• 6.6.3 弹载试验方案设计结果
• 6.6.4 优化弹载试验方案的效果分析
• 6.7 小结
• 结束语
• 1 论文的主要内容及成果
• 2 需进一步研究的方向
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果