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基于北斗双星与地基测量数据融合的外弹道估计方法

作　者: 林亮
导　师: 周海银
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 应用数学
关键词: 北斗双星系统地基测控网误差分离小波分析多模型非线性回归模型半参数估计
分类号: TP202
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

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。

全文目录

摘要  8-9
ABSTRACT  9-11
第一章绪论  11-17
  1.1 问题的提出  11-13
    1.1.1 北斗双星与地基测控网  11-12
    1.1.2 测量数据  12
    1.1.3 测量数据处理框架与关键技术  12-13
    1.1.4 本文的主要研究内容与研究方法  13
  1.2 国内外现状  13-15
    1.2.1 测量设备的发展状况及趋势  13-14
    1.2.2 随机误差特性分析  14
    1.2.3 关于数据融合  14-15
    1.2.4 事后数据处理  15
  1.3 主要工作  15-17
    1.3.1 主要研究成果  15-16
    1.3.2 主要创新  16
    1.3.3 文章结构  16-17
第二章外测数据特征分析及数据建模理论  17-32
  2.1 测量数据误差建模  17-25
    2.1.1 随机误差及其数学模型  17-18
    2.1.2 系统误差及其数学模型  18-23
    2.1.3 测量数据误差处理方法  23-25
  2.2 测量平台误差及处理原则  25-30
    2.2.1 北斗双星空间精度分析  26
    2.2.2 光测空间精度分析  26
    2.2.3 雷测空间精度分析  26-27
    2.2.4 多测元融合空间精度分析  27-28
    2.2.5 仿真分析  28-30
  2.3 测元的参数建模  30-31
  2.4 小结  31-32
第三章多模型多参数非线性融合估计理论  32-40
  3.1 引言  32
  3.2 半参数回归模型及其参数估计  32-35
    3.2.1 半参数回归模型  32-33
    3.2.2 半参数回归模型的参数估计  33-35
  3.3 多模型多参数非线性回归模型及其参数估计  35-37
    3.3.1 多模型多参数非线性模型  35-36
    3.3.2 多模型多参数非线性模型的参数估计  36-37
  3.4 多模型半参数非线性回归模型及其参数估计  37-38
    3.4.1 多模型半参数非线性回归模型  37
    3.4.2 多模型半参数非线性回归模型的参数估计  37-38
  3.5 小结  38-40
第四章基于北斗双星/地基测量数据融合处理  40-57
  4.1 基于北斗双星/地基测量数据融合处理方案  40-42
  4.2 弹道的节省参数模型  42
  4.3 多模型多参数融合的外弹道估计  42-48
    4.3.1 测量数据的预处理  42-44
    4.3.2 基于北斗双星/地基测量数据融合处理的基础  44-45
    4.3.3 模型求解算法  45
    4.3.4 外弹道估计求解流程  45-46
    4.3.5 仿真结果分析  46-48
  4.4 基于半参数非线性回归模型的外弹道节省参数融合  48-54
    4.4.1 观测方程及观测残差的非线性拟合  49-50
    4.4.2 基于半参数回归模型的弹道估计算法  50-51
    4.4.3 基于半参数回归模型的弹道估计精度分析  51-52
    4.4.4 仿真结果分析  52-54
  4.5 数据处理结果评定  54-56
  4.6 小结  56-57
第五章总结与展望  57-58
  5.1 内容总结  57
  5.2 工作展望  57-58
致谢  58-59
参考文献  59-62
作者在学期间取得的学术成果  62
  （一）相关学术论文.  62
  （二）作为主要成员参与编写的报告及软件系统.  62
  （三）参加的相关科研项目.  62

基于北斗双星与地基测量数据融合的外弹道估计方法

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