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基于UKF和抗差估计的外弹道估计方法

作　者: 陈国敏
导　师: 周海银
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 应用数学
关键词: 合理性检验野值识别弹道导弹 EKF UKF 抗差估计节省参数非线性处理
分类号: TJ013.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 81次
引　用: 1次
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内容摘要

在靶场试验中,外弹道估计是利用大量的测量数据,通过采用合适的线性或非线性参数估计方法,实现弹道参数估计,其核心和关键是估计的精度。提高弹道的估计精度关键要从硬件和软件两方面下手,硬件方面要改进测量设备,提高设备测量精度与准确度,软件方面要研究其数据处理方法,使用正确的数据处理方法,尽可能的找出误差,提高估计精度。本文主要从软件方面入手,根据靶场的实际情况,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UKF和抗差估计的外弹道估计问题。主要工作如下:1、针对测量数据中普遍存在粗大误差的问题,介绍了几种当前靶场比较常用的数据合理性检验方法,通过仿真比较各种方法的结果,得出相应的结论,具有一定的理论和现实意义;2、将UKF理论和ADAMS-COWELL积分方法应用到弹道导弹自由段的弹道估计当中,在理论和仿真上对UKF滤波方法和EKF滤波方法进行了比较,推导了ADAMS-COWELL积分方法,并在仿真上对该方法进行了验证;3、阐述了抗差理论的基本知识,介绍了几种抗差估计类型和抗差最小二乘估计方法,并将抗差估计方法应用到靶场事后的导弹估计当中,结合弹道联合测量模型,给出了基于抗差估计的节省参数模型及算法,通过仿真验证了该方法确实能提高估计精度。

全文目录

摘要  8-9
Abstract  9-10
第一章绪论  10-15
  1.1 研究背景和意义  10-11
  1.2 国内外现状  11-13
  1.3 本文的工作  13-15
    1.3.1 主要研究成果  13
    1.3.2 主要创新  13
    1.3.3 文章结构  13-15
第二章外测数据的合理性检验方法  15-28
  2.1 实时野值剔除  15-22
    2.1.1 模型分析  15-16
    2.1.2 单测量设备情况下野值的剔除  16-17
    2.1.3 多测量设备情况下野值的剔除  17-22
  2.2 事后野值剔除  22-27
    2.2.1 样条拟合法  22-23
    2.2.4 中心平滑法  23-24
    2.2.5 仿真分析  24-27
  2.3 小结  27-28
第三章弹道导弹自由段实时滤波和预报方法  28-41
  3.1 引言  28-29
  3.2 基于雷达观测的自由段弹道滤波方法  29-35
    3.2.1 自由段弹道的数学模型  29-31
    3.2.2 基于UKF 的弹道滤波算法  31-34
    3.2.3 仿真计算和结果分析  34-35
  3.3 自由段弹道预报方法  35-39
    3.3.1 Adams-Cowell 积分原理分析  35-38
    3.3.2 仿真计算和结果分析  38-39
  3.4 小结  39-41
第四章基于抗差理论的外测事后数据处理方法  41-55
  4.1 引言  41-42
  4.2 抗差估计基本知识、类型及抗差最小二乘估计  42-48
    4.2.1 抗差估计的基本知识  42-44
    4.2.2 抗差估计的几种类型  44-46
    4.2.3 抗差最小二乘估计  46-48
  4.3 抗差估计在弹道事后估计中的应用  48-54
    4.3.1 弹道联合测量模型  49-51
    4.3.2 基于抗差估计的节省参数模型及算法  51-52
    4.3.3 仿真计算和结果分析  52-54
  4.4 小结  54-55
第五章总结与展望  55-56
  5.1 内容总结  55
  5.2 工作展望  55-56
致谢  56-57
参考文献  57-60
作者在学期间取得的学术成果  60

基于UKF和抗差估计的外弹道估计方法

内容摘要

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