基于自适应卡尔曼滤波的捷联去耦算法
2018-07-26李相平陆志毅邹小海
信号处理 2018年9期
关键词:卡尔曼滤波
李相平 陆志毅 陈 麒 邹小海
(1. 海军航空大学岸防兵学院, 山东烟台 264001; 2. 海军工程大学兵器工程学院, 湖北武汉 430033)
1 引言
从目前的军事装备发展趋势来看,精确制导武器是未来现代化战争研究的一个重要方向[1],而相控阵雷达导引头具有数据率高、体积小、多目标跟踪以及抗干扰能力强等优点[2-3],更是世界各军事强国关注的焦点。对于采用捷联体制的相控阵雷达导引头而言,运用有效的算法隔离弹体姿态干扰对波束指向的影响以及精确地提取制导所需的弹目视线角速率成为其关键技术之一[4]。文献[5- 6]根据波束指向在惯性空间不变的原理,提出了运用相关坐标系的转换保持相控阵雷达导引头波束稳定的算法;文献[7]针对相控阵天线波束扫描离散性的特点,建立了基于波束误差角在线补偿去耦的模型,从一定程度上改善了弹目视线角速率估计值的精度;文献[8]介绍了一种抖动自适应法,通过在导弹方位轴和俯仰轴两个方向施加正弦激励的方式来调整导引头的输出,从而补偿相应的偏差,这种方法对弹体抖动频率要求比较高;文献[9-12]研究了卡尔曼滤波在捷联去耦上的运用,但是由于捷联体制导引头内部系统复杂,不能有效地掌握系统的噪声统计特性,这就导致我们所得到的系统有关模型以及噪声统计的特性总是存在误差的,进而影响滤波的估计作用,更严重地会使卡尔曼滤波算法不收敛。
对于捷联体制的相控阵雷达导引头而言,由于其捷联惯导系统中的惯性仪表直接和基座固联,在加上弹体本身的姿态干扰,使得动态环境十分恶劣[13],导致滤波过程中对噪声模型缺乏完整的了解,所以卡尔曼滤波去耦算法容易发散。……
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