多弹头惯性/星光复合制导精度评估与弹道折合方法研究

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采用分导式多弹头是当下战略弹道导弹主流发展方向,惯性/星光复合制导精度评估与弹道折合是导弹武器试验的关键性问题。论文建立了误差传播数学模型,分析了导弹纯惯性制导方法和惯性/星光复合制导方法的精度,提出了两种制导工具误差系数辨识方法,给出了两种全程弹道落点偏差折合和折合精度评估方法,通过数字仿真试验,对比分析了两种弹道折合方法的优劣。首先,在建立误差模型过程中,主要考虑了初始对准误差和惯导工具误差,分析了多种误差与平台失准角、视速度视位置遥外差、星敏测量误差及弹头落点偏差之间的关系;给出了环境函数矩阵的计算及正确性验证方法;其次,结合当前战略弹道导弹发展趋势,分析了纯惯性制导方法和惯性/星光复合制导方法的特点;然后,参考以往惯导工具误差辨识的经验,探讨了传统误差辨识方法和现代智能辨识方法的优缺点,分别采用等权归一化最小二乘方法和遗传算法进行误差系数辨识;最后,提出了一种试验设计方案,基于上述两种方法的误差系数辨识结果,进行全程弹道落点偏差折合和折合精度评估。全程弹道落点偏差折合仿真试验结果表明,等权归一化最小二乘方法比遗传算法,辨识精度更高,多源观测信息拟合得更好;由等权归一化最小二乘方法得到的误差系数辨识结果折合全程落点偏差较小,折合全程落点偏差误差均值接近于零、均方差根较小、折合精度较高。分别采用解析方法和蒙特卡洛仿真方法,分析了等权归一化最小二乘方法对应的折合落点偏差精度,两种方法所得折合误差均方差根较为接近,在一定程度上验证了方法和折合精度的正确性。本论文研究成果将为我国新型弹道导弹武器系统精度分析与评估技术的发展起到促进作用。
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