飞行器轨迹的半参数估计方法.pdf
《飞行器轨迹的半参数估计方法.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《飞行器轨迹的半参数估计方法.pdf(7页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第 卷 第 期兵 器 装 备 工 程 学 报 年 月 收稿日期:修回日期:基金项目:国家自然科学基金项目()中国博士后基金特别资助项目()作者简介:李振兴()男(满族)硕士高级工程师:.通信作者:李冬()男博士工程师:.:./.飞行器轨迹的半参数估计方法李振兴李 冬刘 学(中国人民解放军 部队 辽宁 大连)摘要:提出一种基于半参数建模的飞行器轨迹估计新方法通过抑制不可参数建模的测量系统误差提高轨迹的估计精度 利用不等距节点 样条函数建立飞行器轨迹的参数模型将轨迹参数模型代入测量模型中并将测量模型中不可参数建模的系统误差表示为非参数进而建立包含轨迹参数待估量和系统误差非参数待估量的半参数回归模型
2、 采用轨迹参数估计和系统误差分离交替迭代的方式求解该半参数回归模型利用非线性最小二乘法估计轨迹参数通过小波分析从残差数据中分离系统误差 理论分析和仿真结果表明半参数估计方法的轨迹估计精度优于忽略测量系统误差的参数估计方法关键词:飞行器轨迹系统误差半参数估计非线性最小二乘小波分析本文引用格式:李振兴李冬刘学.飞行器轨迹的半参数估计方法.兵器装备工程学报():.:.():.中图分类号:文献标识码:文章编号:()():.:.:引言飞行器试验鉴定一般采用光学、雷达等多台套精密测量设备对飞行器跟踪测量然后对所有设备的测量数据作融合处理获得飞行器轨迹的高精度估计用于分离飞行器的制导工具误差进而评定飞行器的
3、命中精度 随着飞行器制导元器件精密度的不断提高为保证制导工具误差的有效分离对轨迹估计的精度要求越来越高 设备测量误差导致轨迹的估计值偏离真实值是影响轨迹估计精度的关键因素研究能够最大限度抑制测量误差的轨迹估计方法对于提高飞行器轨迹的估计精度有着重要意义飞行器轨迹估计的精度主要受 种测量误差影响第 种误差是由设备内部热噪声、环境扰动等引起的随机误差在零值附近随机波动一般根据统计规律融合多个测量数据对其作补偿抑制 第 种误差是系统误差是由设备标校不准确、时间不同步、大气折射修正残差等引起的测量偏差飞行器轨迹估计通常根据系统误差的变化规律进行参数化建模例如建立常值模型、线性模型、周期模型等采用参数估
4、计方法同时估计轨迹和分离系统误差从而降低系统误差对轨迹估计精度的影响 然而在实际测量中受多种复杂误差源的综合影响系统误差往往不具有规律性无法用参数模型对其进行建模描述而如果不考虑这种不可参数建模的系统误差势必会降低轨迹估计的精度针对无法利用参数估计方法分离不可参数建模系统误差的问题统计学界提出了半参数估计方法 用参数模型表示待估计的真实信号用非参数表示不可参数建模的系统误差建立既含有参数又含有非参数的半参数回归模型采用半参数估计方法同时获得参数分量和非参数分量的估计可实现真实信号与系统误差的有效分离从而提高真实信号的估计精度 许多学者将半参数估计方法应用于人造卫星的轨道确定 文献建立基于补偿最
5、小二乘的半参数联合定轨模型同时估计卫星轨道参数和模型误差文献针对天基测量确定初轨问题提出了基于半参数模型的广义正则化最小二乘估计方法既有效抑制了不可参数建模系统误差又提高了初轨确定的稳定性 文献理论上证明了半参数回归补偿最小二乘估计法优于经典最小二乘法 文献将半参数估计方法应用于惯导离心机试验中的加速度计误差模型辨识可同时辨识加速度计误差模型参数和系统误差 目前将半参数估计方法应用于飞行器轨迹估计问题的研究较少文献利用多项式调制函数表示系统误差由轨迹估计后的残差来估计多项式调制函数的系数该方法本质上仍然是参数估计方法多项式调制函数很难对实际应用中的复杂系统误差进行精确表示因此该方法对轨迹估计精
6、度的提升效果有限文中针对飞行器轨迹估计的不可参数建模测量系统误差的抑制问题提出一种半参数估计方法 该方法建立既包含参数待估量又包含非参数待估量的半参数回归模型参数待估量为飞行器轨迹的样条表示系数非参数待估量为测量系统误差采用参数估计和非参数估计交替迭代的方式求解半参数回归模型参数估计利用非线性最小二乘法估计轨迹的样条表示系数非参数估计利用小波分析方法从残差数据中分离系统误差 最后从理论上分析了半参数估计方法的精度并通过仿真实验对文中方法的估计精度进行了验证 飞行器轨迹的参数估计.轨迹建模飞行器轨迹是指飞行器任意时刻在三维空间的位置和速度其参考坐标系通常为发射坐标系 时刻的轨迹记为()()()(
7、)()()()其中()()()()为位置向量()()()()为速度向量 利用外测数据估计飞行器轨迹通常建立轨迹的样条表示模型将轨迹的估计转化为对样条系数的估计再采用参数估计方法估计样条系数从而可大幅度压缩待估参数的数量提高轨迹的估计精度 根据飞行器轨迹的动力学特性飞行器轨迹的表示样条可取为 次不等距节点 样条:()()()()()()()()()()()()()其中()为 次不等距节点 样条基()为样条基的导数令 (:)():根据式()飞行器轨迹的样条表示模型为()()().测量模型飞行器轨迹的测量数据包括飞行器相对测站的方位角、俯仰角、距离以及距离变化率其参考坐标系通常为测站坐标系 时刻测站
8、坐标系下飞行器的位置向量记为()()()()速度向量记为()()()()则方位角()、俯仰角()、距离()、距离变化率()的计算公式为李振兴等:飞行器轨迹的半参数估计方法()()/()()()()()/()()()()()()()()()()()()()()()()()/()()()()式()中:()、()、()、()为测量随机误差假设服从零均值高斯分布()、()、()、()为测量系统误差 在飞行器轨迹估计问题中通常根据系统误差的特性对其建立参数模型比如常值模型、线性漂移模型、周期模型等将系统误差表示为系统误差参数的函数与轨迹的样条模型参数一起估计从而减少系统误差对轨迹估计精度的影响 系统误差
9、的参数模型表示为()()()()()()()()()式()中:()为 维系统误差参数向量发射坐标系向地心坐标系的旋转矩阵记为 地心坐标系向测站坐标系的旋转矩阵记为 测站和发射原点在地心坐标系下的矢量分别记为 ()和 ()则飞行器的位置和速度从发射坐标系到测站坐标系的转换关系表示为()()()()()令()为 时刻的所有测量参数组成的向量根据式()和式()()可表示为轨迹()的函数:()()()()()式()中:()为测量的系统误差向量()为测量的随机误差向量其协方差矩阵记为()将轨迹的参数模型()、系统误差的参数模型()代入测量模型()可得到如下以样条系数 和系统误差参数 为未知参数的测量模型
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 飞行器 轨迹 参数估计 方法
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。