卫星定位与轴向加速度计组合测量的弹道滤波算法(2)
图5.3.21加载大噪声滤波后的C-t曲线37
图5.3.22加载大噪声后x的估计误差曲线38
图5.3.23加载大噪声后y的估计误差曲线39
图5.3.24加载大噪声后z的估计误差曲线39
图5.3.25加载大噪声后Vx的估计误差曲线40
图5.3.26加载大噪声后Vz的估计误差曲线41
图5.3.27加载大噪声后Vz的估计误差曲线42
图5.3.28加载大噪声后C的估计误差曲线42
1 绪论：
1.1 背景和意义
20世纪后期以来，随着科技的发展和进步，越来越多的高新科技被应用在了武器装备中，随之发生改变的是现代战场的战争模式的改变。信息化作战方式逐渐成为了现代战争的主流，谁能更好地运用信息化武器和精确制导武器，谁就能取得战场的主动权，在取得战争胜利的同时，也会大大减少己方人员的伤亡。同时，“外科手术式精确打击”和“斩首行动”[1]等战场谋略与战术思想的运用，也极大地增加了战斗的灵活性和多样性，因此对信息化武器和精确制导武器也提出了更多更高的要求。现代战争表明：相对于使用大量杀伤性武器弹药来对付战场上的士兵，采用高新技术，用少量非杀伤性武器弹药集中毁伤、破坏对方首脑机关的人员与设施、武器装备和后勤保障系统更为高效[2]。为了能够在战场上把握主动，占据优势，世界各国都在不断地加大对装备信息化和精确化的科研投入，各种新概念、研制出了一批又一批的新型武器装备，同时对现有武器装备进行了信息化和精确化的改进和升级。
在这些充满高新科技的装备中，导弹无疑在现代战争中成为最具杀伤力，最为灵活，命中率最高的新宠。如同一战二战期间炮弹的大量使用一样，在现代战争中，导弹成为了战场的主角。91年的海湾战争，美国用它最为先进的导弹和飞机，打开了现代新型战争模式的大门。在对人员伤亡尤其是对无辜居民的附带伤亡受到全球谴责和批判的情况下，具有精确制导能力的导弹也就倍受世界各国的青睐。而实际上，在现代战争中，与导弹大量运用相对应，导弹的成本高、价格昂贵、效费比低，仅仅适用于高价值目标的问题也日益突出。正是由于这个缺陷，导弹并不能够大范围地在战争中使用。为了满足战争的需求，需要出现一种相对廉价且具有一定打击精度和毁伤效能的新型弹药。于是将表现卓越且价格低廉的现有制式无控弹发展成具有弹道控制能力的制导炮弹，无疑是一具有较高效费比的途径，“笨”弹重新成为了世界各国关注的焦点[3-7]。
各类低成本有控弹药又成为了当前弹箭技术的重点发展方向之一。为了提高这些有控弹箭的打击精度，必须为其提供较为精确的飞行弹道参数。由于探测系统(如坐标雷达、卫星定位系统等)直接提供的测量信息往往含有较大的随机噪
声，因而有必要对弹箭飞行状态进行实时的最优估计，这一过程在外弹道学中称作弹道滤波。最常用的有最小二乘滤波和卡尔曼滤波。它们依据的已知条件、计算方法及适用范围等都有所不同。在弹道测定目标眼踪及数据处理等方面的工作中, 常将滤波作为最优估计方法。
1.2 国内外研究现状
1.3本文的主要研究内容
从以上国内外文献可以看出，弹道滤波算法得到了广泛的研究，但其中涉及的不少方法都是针对导弹提出的，是否适用于控制能力相对较弱的制导炮弹，还有待进一步探讨。对此，本课题拟用一种快速、准确、实用的弹道滤波模型，开展卫星定位与轴向加速度计组合测量的弹道滤波算法的研究。使用计算机编制一种以卡尔曼滤波算法为基础的弹道滤波程序，利用所编制的程序对不同条件进行仿真，最后对各种仿真结果进行分析比较。