外测试验中的高采样数据处理方法研究

论文摘要

在弹道导弹的外测试验中,高精度测速雷达可提供高采样率的测量数据,综合利用高采样测量数据可有效提高弹道处理精度。本文首先对测速雷达各种可能的误差源,建立详细准确的设备测量系统误差模型。同时对由热噪声和锁相环带来的随机误差进行分析,研究了随机误差的时间序列模型。分析表明,测量中的误差对测量结果影响很大,在弹道解算前必须进行剔除或抑制。进而在分析导弹运动特性的基础上,研究了采样率多少对弹道解算精度的影响。证明了随着采样率的提高,对信号估计的误差会逐渐减小,从而说明高采样数据能够提高弹道解算精度。在此基础上,结合弹道和误差特性,分析了小波去噪方法在高采样数据中应用的合理性,并通过仿真证明,小波方法较原始方法能够更加有效地抑制噪声,提高导弹测量精度。同时研究了Vondrak滤波方法,改进了Vondrak滤波平滑因子的选取方法,证明在平滑因子选择正确的条件下,Vondrak滤波具有与小波方法相当的效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 本文研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文主要的研究工作
• 第二章 高采样测量数据的误差分析与建模
• 2.1 连续波雷达误差源分析
• 2.2 连续波测速雷达系统误差建模分析
• 2.2.1 频率源短稳效应的建模与分析
• 2.2.2 目标多普勒频率转换公式不准确带来的测速误差
• 2.2.3 大气折射误差
• 2.2.4 接收机延迟
• 2.2.5 目标动态滞后引起的系统误差
• 2.2.6 热噪声引起的测速随机误差
• 2.3 连续波测速雷达随机误差分析
• 2.3.1 锁相环带来的周期色噪声
• 2.3.2 随机误差的时间序列模型
• 2.4 本章小结
• 第三章 导弹运动特性分析
• 3.1 动力学建模
• 3.1.1 自由段动力学建模
• 3.1.2 再入段动力学建模
• 3.1.3 主动段动力学建模
• 3.2 运动学建模
• 3.3 小结
• 第四章 高采样数据随机误差的抑制方法
• 4.1 Vondrak滤波去噪方法
• 4.2 小波去噪方法研究
• 4.2.1 基于小波变换的阈值去噪方法
• 4.2.2 小波变换在外测数据中的应用
• 4.2.3 仿真实验及结果分析
• 4.3 小结
• 第五章 利用高采样数据提高测量精度的方法
• 5.1 高采样数据对测量精度的影响
• 5.2 小结
• 第六章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 附录攻读硕士学位期间发表的学术论文和参与的科研工作