留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于扩展卡尔曼滤波器的捷联导引头刻度尺参数辨识

王伟 纪毅 石忠佼 林德福 林时尧

王伟, 纪毅, 石忠佼, 林德福, 林时尧. 基于扩展卡尔曼滤波器的捷联导引头刻度尺参数辨识[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(4): 417003-0417003(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0417003
引用本文: 王伟, 纪毅, 石忠佼, 林德福, 林时尧. 基于扩展卡尔曼滤波器的捷联导引头刻度尺参数辨识[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(4): 417003-0417003(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0417003
Wang Wei, Ji Yi, Shi Zhongjiao, Lin Defu, Lin Shiyao. EKF-based scaling factor identification for strap-down seeker[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(4): 417003-0417003(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0417003
Citation: Wang Wei, Ji Yi, Shi Zhongjiao, Lin Defu, Lin Shiyao. EKF-based scaling factor identification for strap-down seeker[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(4): 417003-0417003(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0417003

基于扩展卡尔曼滤波器的捷联导引头刻度尺参数辨识

doi: 10.3788/IRLA201746.0417003
详细信息
    作者简介:

    王伟(1984-),男,实验师,硕士生导师,主要从事关于飞行器总体设计与控制工程、武器系统工程方面的研究。Email:wangweiyh@bit.edu.cn

    通讯作者: 纪毅(1984-),男,硕士生,主要从事关于飞行器总体设计与控制工程方面的研究。Email:yijiinbit@163.com
  • 中图分类号: TJ765

EKF-based scaling factor identification for strap-down seeker

  • 摘要: 基于扩展卡尔曼滤波器,提出一种捷联导引头刻度尺参数辨识方法。首先,简化了在比例导引制导律作用下捷联导引头系统的非线性模型。之后,根据该非线性模型,推导扩展卡尔曼滤波方程组,并在参数估计处利用泰勒展式将其线性化。最后,在以上条件下对制导系统的稳定性进行理论分析与研究。通过数学仿真对该刻度尺参数辨识方法加以验证,仿真结果表明:应用该方法,可以快速、准确的估计捷联导引头刻度尺参数,并且有效提高了在稳定性方面制导系统对导引头刻度尺系数误差的容忍度,使系统更具鲁棒性。
  • [1] Zhou R. Stabilization and Tracking Technology of Strap-down Seeker[M]. Beijing:National Defence Industry Press, 2010. (in Chinese)
    [2] Yao Y, Zhang G. Discussion on strap-down imaging guidance system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2006, 35(1):1-6. (in Chinese)
    [3] Thomas C, Callen R. Guidance law design for tactical weapons with strap-down seekers[C]//AIAA, Guidance Control Conderence, 2013.
    [4] Wang W, Lin D, Xv P. Disturbance rejection program induced by strap-down seeker time delay[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(9):2854-2857. (in Chinese)
    [5] Yuan Y. Research on guidance and control technology for strapdown guided munition[D]. Beijing:Beijing Institute of Technology, 2014. (in Chinese)
    [6] Willman W W. Effects of strap-down seeker scale-factor uncertainty on optimal guidance[J]. Journal of Guidance, Control, and Dynamics, 1988, 11(3):199-206.
    [7] Zarchan P, Gratt H. Adaptive radome compensation using dither[J]. Journal of Guidance, Control, and Dynamics, 1999, 22(1):51-57.
    [8] Li F, Xia Q, Qi Z. Effect of parasitic loop on strap-down seeker and compensated with identification method[J]. Systems Engineering and Electronics, 2013, 35(8):1717-1722. (in Chinese)
    [9] Du Y, Xia Q, Guo T. Study on stability of strap-down seeker scale factor error parasitical loop[C]//Computer, Mechatronics, Control and Electronic Engineering, 2010 International Conference on IEEE, 2010, 6:55-58.
    [10] Zong R, Lin D, Liu T, et al. Compensation method fro scale error of optical strapdown seeker using UKF[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(11):3577-3584. (in Chinese)
    [11] Zheng D, Lin D, Song T. Research on disturbance rejection rate parasitic loop and its dynamics effect of strapdown imaging seeker[J]. Acta Armamentarii, 2014, 35(11):1774-1782. (in Chinese)
    [12] Wang L, Xia Q, Qi Z. Effects of detector and rate gyro noise and scale-factor errors on systems using strap-down detector and integral form of proportional navigation law[J]. Acta Electronica Snica, 2006, 34(9):1653-1658. (in Chinese)
    [13] Wang Z. Optimal State Estimation and System Identification[M]. Xi'an:Northwestern Polytechnical University Press, 2004. (in Chinese)
    [14] Ananthasayanam M R, Sarkar A K, Vohra P. Estimation of LOS rates and angles using EKF from noisy seeker measurements[C]//International Conference on Signal Processing Communications, 2004.
    [15] Smita Sadhu, Ghoshal T K. Sight line rate estimation in missile seeker using disturbance observer-based technique[J]. IEEE Transactions on Control Systems Technology,2001, 19(2):449-454. (in Chinese)
    [16] Wang W, Lin D, Xu P. Strap-down seeker LOS angular rate estimation[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(10):3066-3069. (in Chinese)
  • [1] 张伟明, 史泽林, 马德鹏.  气流扰动下光电系统高精度稳像控制方法 . 红外与激光工程, 2019, 48(10): 1013008-1013008(8). doi: 10.3788/IRLA201948.1013008
    [2] 张文渊, 兰志, 夏群利, 祁载康.  导引头隔离度对最优落角制导律制导性能影响研究 . 红外与激光工程, 2017, 46(3): 331001-0331001(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0331001
    [3] 陈阳, 储海荣, 郭立红.  捷联导引头积分比例导引制导精度 . 红外与激光工程, 2016, 45(6): 631001-0631001(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0631001
    [4] 杨宏韬, 高慧斌, 刘鑫.  基于双重扩展卡尔曼滤波器的共轴跟踪技术研究 . 红外与激光工程, 2016, 45(5): 531001-0531001(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0531001
    [5] 胡欧磊, 王江, 王庆权, 林德福, 雷红波.  全捷联图像导引头隔离度辨识及其抑制技术应用 . 红外与激光工程, 2016, 45(10): 1031001-1031001(9). doi: 10.3788/IRLA201645.1031001
    [6] 翟光, 赵琪, 张景瑞.  空间碎片在轨识别与精确定位方法 . 红外与激光工程, 2016, 45(S1): 169-176. doi: 10.3788/IRLA201645.S129001
    [7] 张敏, 陈涛, 李洪文, 巩明德, 杨飞.  转台伺服系统被控对象的频率特性测试 . 红外与激光工程, 2016, 45(5): 531003-0531003(3). doi: 10.3788/IRLA201645.0531003
    [8] 鄢琴涛, 夏群利, 祁载康, 鲁天宇.  全捷联导引头隔离度指标工程计算方法 . 红外与激光工程, 2015, 44(12): 3788-3793.
    [9] 张跃, 储海荣.  半捷联导引头机电平台观测器的角速率估计 . 红外与激光工程, 2015, 44(12): 3794-3800.
    [10] 张道驰, 夏群利, 何晓夫, 刘大卫.  激光制导炸弹捕获域快速解算方法 . 红外与激光工程, 2015, 44(12): 3535-3540.
    [11] 袁亦方, 林德福, 祁载康, 杨涛.  单兵全捷联图像制导弹药制导信息估计技术 . 红外与激光工程, 2015, 44(1): 370-376.
    [12] 王伟, 林德福, 徐平.  捷联导引头延时引起的隔离度问题研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(9): 2854-2857.
    [13] 王伟, 林德福, 徐平.  捷联导引头弹目视线角速率估计 . 红外与激光工程, 2015, 44(10): 3066-3069.
    [14] 孙婷婷, 储海荣, 贾宏光, 张跃, 李岩.  捷联式光学导引头视线角速率解耦与估计 . 红外与激光工程, 2014, 43(5): 1587-1593.
    [15] 孙亚辉, 耿云海, 王爽.  星敏感器像平面移位误差的分析与校正 . 红外与激光工程, 2014, 43(10): 3321-3328.
    [16] 宗睿, 林德福, 刘泰然, 兰玲.  采用UKF的光学捷联导引头刻度尺误差补偿方法 . 红外与激光工程, 2014, 43(11): 3577-3584.
    [17] 张跃, 储海荣.  捷联式光学导引头特性与多维度最优制导律 . 红外与激光工程, 2013, 42(11): 2967-2973.
    [18] 王嘉鑫, 林德福, 祁载康, 吕瑛洁.  全捷联导引头隔离度对制导稳定性的影响 . 红外与激光工程, 2013, 42(10): 2608-2613.
    [19] 孙高, 朱明超, 刘慧, 贾宏光.  半捷联导引头光轴稳定性 . 红外与激光工程, 2013, 42(2): 489-494.
    [20] 高翔, 方洋旺, 颜世权, 雍霄驹, 张磊.  仅有角度测量的双机协同机动目标跟踪定位路径规划 . 红外与激光工程, 2013, 42(10): 2805-2811.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  166
  • HTML全文浏览量:  21
  • PDF下载量:  92
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2016-08-05
  • 修回日期:  2016-09-15
  • 刊出日期:  2017-04-25

基于扩展卡尔曼滤波器的捷联导引头刻度尺参数辨识

doi: 10.3788/IRLA201746.0417003
    作者简介:

    王伟(1984-),男,实验师,硕士生导师,主要从事关于飞行器总体设计与控制工程、武器系统工程方面的研究。Email:wangweiyh@bit.edu.cn

    通讯作者: 纪毅(1984-),男,硕士生,主要从事关于飞行器总体设计与控制工程方面的研究。Email:yijiinbit@163.com
  • 中图分类号: TJ765

摘要: 基于扩展卡尔曼滤波器,提出一种捷联导引头刻度尺参数辨识方法。首先,简化了在比例导引制导律作用下捷联导引头系统的非线性模型。之后,根据该非线性模型,推导扩展卡尔曼滤波方程组,并在参数估计处利用泰勒展式将其线性化。最后,在以上条件下对制导系统的稳定性进行理论分析与研究。通过数学仿真对该刻度尺参数辨识方法加以验证,仿真结果表明:应用该方法,可以快速、准确的估计捷联导引头刻度尺参数,并且有效提高了在稳定性方面制导系统对导引头刻度尺系数误差的容忍度,使系统更具鲁棒性。

English Abstract

参考文献 (16)

目录

    /

    返回文章
    返回