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巡飞弹药系统建模与导航控制技术研究
巡飞弹药是一种可利用多种武器平台发射或投放,在目标区上方巡弋飞行,以执行侦察与目标指示、精确打击、毁伤评估、通信中继、空中预警等多种作战任务的智能弹药,已经成为军事装备发展的一个热点。本文为满足巡飞弹药低成本、小型化、滞空时间长等设计要求,以实现巡飞弹药自主飞行为目的,重点展开了巡飞弹药系统建模、低成本组合导航、气动参数辨识、飞行控制系统设计与分析等关键技术的研究。
建立了巡飞弹药六自由度运动方程,通过运动方程的解耦与线性化,得到了巡飞弹药纵向运动和侧向运动的线性化方程,并分析了巡飞弹药的运动模态。建立了考虑参数不确定性的巡飞弹药仿真平台,通过升降舵中加入方波激励信号,验证了线性化运动方程建立的正确性,分析了不确定性对系统的影响。
为了解决巡飞弹药不同工作阶段对陀螺仪量程需求的差异,抑制MEMS陀螺仪随机漂移和噪声,提出了基于模糊逻辑的可变量程陀螺仪阵列补偿方法,数值仿真结果表明:该方法能实现陀螺仪量程以及陀螺仪阵列输出数据融合方法的在线调整,提高了输出精度。为了给巡飞弹药提供长时间高精度的导航数据,提出了基于强跟踪卡尔曼滤波(STKF)的量测噪声时 ...

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关键词：卡尔曼滤波 运动方程 不确定性 模糊逻辑 飞行控制