天基光学监视系统机动目标跟踪关键技术研究

发布时间：2024-04-09 21:45

　　高超声速武器的快速发展给世界各国造成了重大威胁。本文研究了在天基光学监视系统下对高超声速助推-滑翔式(Hypersonic Boost-Glide,HBG)飞行器进行跟踪的问题。论文主要工作如下:第一章介绍了课题的研究背景、HBG飞行器研究现状以及天基平台的机动目标跟踪研究现状。第二章分析了一种HBG飞行器中段弹道轨迹,并对弹道特性进行了仿真。首先介绍了高超声速助推—滑翔式飞行器的概念和它的基本弹道轨迹,分析了传统轨迹设计中的不足。然后实现了一种将机动程序控制和发动机短暂点火相结合来控制跃起,综合考虑实时精确的空气动力、地球引力实现跳跃式飞行的弹道轨迹,并在机动控制程序不变时对点火次数、点火高度和推力大小进行了弹道仿真分析。仿真分析表明,所提实现方法切实可行,所实现弹道整体性能更优,尤其在增大射程、提高突防能力等方面优势明显。第三章提出了一种HBG飞行器的运动建模方案,并对模型精度进行了仿真。首先对HBG飞行器建模进行了分析,通过对HBG飞行器的轨迹进行研究,提出了将一个跳跃周期内的运动轨迹分成两段进行建模的方案。然后分别对两段轨迹建立了带约束的助推段模型和带约束的2J摄动模型。最后进...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1美国开展的一些高超声速试验

来大力支持发展的目标。国内也对HBG飞跳等关键技术进行了一些研究，文献[7]对数做出了研究，文献[8]研究了高超声速飞高超声速飞行器所进行的轨迹设计，但是a）X-51A（b）

图2.3ECI坐标系在某一参考时刻t，ECF坐标系与ECI坐标系基本重合，在两个坐标系下飞行

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图3.3带约束助推段模型精度仿真

(a)位置跟踪误差(b)速度跟踪误差图3.3带约束助推段模型精度仿真由仿真结果图3.3可知，CS-Jerk模型对类似HBG飞行器的机动性较强的目标跟踪性能较好，位置和速度跟踪误差较小本文对HBG飞行器受力建模和对角速度建模所建立的带约束助推段模型相比较而言....

图3.4带约束滑翔段模型精度仿真

(a)位置跟踪误差(b)速度跟踪误差图3.3带约束助推段模型精度仿真由仿真结果图3.3可知，CS-Jerk模型对类似HBG飞行器的机动性较强的目标跟踪性能较好，位置和速度跟踪误差较小本文对HBG飞行器受力建模和对角速度建模所建立的带约束助推段模型相比较而言....

本文编号：3949685