基于北斗双星与地基测量数据融合的外弹道估计方法

论文摘要

外弹道估计的核心与关键就是弹道估计的精度,要提高弹道估计的精度,涉及到测站的布局几何、测量数据的参数建模、参数分离与估计方法、数据结果的分析与评定。本文针对靶场实际情况,以系统理论与技术、数学理论与方法为基础,以参数建模方法与参数估计方法为突破口,研究基于北斗/地基测控网的外弹道估计问题。通过对大量的仿真数据的融合处理,运用小波分析理论、半参数估计理论与多模型非线性估计理论等方法,在基于北斗/地基测控网数据融合理论、模型、算法及其应用方面,作者做的主要工作如下:1、针对系统误差的识别与估计问题,引入小波分析理论,运用小波变换的良好特性,对测元进行预处理,并对测元残差进行特性分析,同时把残差分频结果与经典的样条分频方法进行了仿真比较,得到小波在测量数据处理中,不但在预处理具有良好特性,在分频方面也比样条有优势。2、针对基于北斗/地基测控网测量的布局几何问题,在现有靶场测站布局的情况下,分析加入北斗测元后,其几何布局对测量精度的影响,加入北斗后测站布局对精度的影响跟其测量精度的分布基本一致。3、针对北斗/地基测控网的多模型多参数特性,结合小波理论、多模型多参数估计理论以及节省参数方法,对弹道参数进行估计,经过仿真分析得到,此方法能有效识别与估计系统误差,抑制随机误差,并能提高精度。4、针对测量数据中不确定误差以及截断误差的影响,引入半参数理论,结合多模型多参数估计理论以及节省参数方法,产生了基于半参数的非线性回归模型及其估计算法,其综合了半参数与多模型的优点,既能节省参数量又能削弱不确定误差与截断误差的影响。并从理论以及仿真两方面验证了方法正确性,确实能提高精度。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.1.1 北斗双星与地基测控网
• 1.1.2 测量数据
• 1.1.3 测量数据处理框架与关键技术
• 1.1.4 本文的主要研究内容与研究方法
• 1.2 国内外现状
• 1.2.1 测量设备的发展状况及趋势
• 1.2.2 随机误差特性分析
• 1.2.3 关于数据融合
• 1.2.4 事后数据处理
• 1.3 主要工作
• 1.3.1 主要研究成果
• 1.3.2 主要创新
• 1.3.3 文章结构
• 第二章 外测数据特征分析及数据建模理论
• 2.1 测量数据误差建模
• 2.1.1 随机误差及其数学模型
• 2.1.2 系统误差及其数学模型
• 2.1.3 测量数据误差处理方法
• 2.2 测量平台误差及处理原则
• 2.2.1 北斗双星空间精度分析
• 2.2.2 光测空间精度分析
• 2.2.3 雷测空间精度分析
• 2.2.4 多测元融合空间精度分析
• 2.2.5 仿真分析
• 2.3 测元的参数建模
• 2.4 小结
• 第三章 多模型多参数非线性融合估计理论
• 3.1 引言
• 3.2 半参数回归模型及其参数估计
• 3.2.1 半参数回归模型
• 3.2.2 半参数回归模型的参数估计
• 3.3 多模型多参数非线性回归模型及其参数估计
• 3.3.1 多模型多参数非线性模型
• 3.3.2 多模型多参数非线性模型的参数估计
• 3.4 多模型半参数非线性回归模型及其参数估计
• 3.4.1 多模型半参数非线性回归模型
• 3.4.2 多模型半参数非线性回归模型的参数估计
• 3.5 小结
• 第四章 基于北斗双星/地基测量数据融合处理
• 4.1 基于北斗双星/地基测量数据融合处理方案
• 4.2 弹道的节省参数模型
• 4.3 多模型多参数融合的外弹道估计
• 4.3.1 测量数据的预处理
• 4.3.2 基于北斗双星/地基测量数据融合处理的基础
• 4.3.3 模型求解算法
• 4.3.4 外弹道估计求解流程
• 4.3.5 仿真结果分析
• 4.4 基于半参数非线性回归模型的外弹道节省参数融合
• 4.4.1 观测方程及观测残差的非线性拟合
• 4.4.2 基于半参数回归模型的弹道估计算法
• 4.4.3 基于半参数回归模型的弹道估计精度分析
• 4.4.4 仿真结果分析
• 4.5 数据处理结果评定
• 4.6 小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 内容总结
• 5.2 工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果
• （一） 相关学术论文.
• （二） 作为主要成员参与编写的报告及软件系统.
• （三） 参加的相关科研项目.