弹药技术

多级火箭主动段实时自适应跟踪算法

  • 黄普 ,
  • 孙守明 ,
  • 李恒年
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  • 宇航动力学国家重点实验室,西安 710043

黄普(1982-),男,陕西韩城人,工程师,硕士,研究方向:航天器动力学与控制。

收稿日期: 2015-11-06

  网络出版日期: 2025-05-30

基金资助

国家自然科学基金(61302098);国家高技术研究发展计划(863计划)(2008AA000000)

A Real-time Adaptive Tracking Algorithm for Multi-stage Rocket Boost Phase

  • HUANG Pu ,
  • SUN Shouming ,
  • LI Hengnian
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  • State Key Laboratory of Astronautic Dynamics, Xi'an 710043, China

Received date: 2015-11-06

  Online published: 2025-05-30

摘要

多级火箭主动段跟踪主要采用基于当前统计模型的解耦卡尔曼滤波方法,当前统计模型的机动参数不能自适应变化时,在级间分离段会出现滤波突跳问题。针对于此,文中提出模型参数自适应计算方法,同时,采用容积卡尔曼滤波方法替换传统的解耦卡尔曼滤波方法。通过对某次火箭飞行实测数据分析,该算法能有效抑制滤波突跳问题,算法的稳定性及收敛性与传统方案相比有较为明显的改善,适用于多级火箭主动段跟踪。

本文引用格式

黄普 , 孙守明 , 李恒年 . 多级火箭主动段实时自适应跟踪算法[J]. 弹箭与制导学报, 2016 , 36(6) : 39 -43 . DOI: 10.15892/j.cnki.djzdxb.2016.06.011

Abstract

Multistage rocket boost phase tracking mainly adopted decoupling Kalman filtering method based on current statistical model, when the maneuvering parameters of the current statistical model could not be adaptive to changes, separating section would take on filter kicking. To solve this problem, an adaptive calculation of model parameters was put forward and the cubature Kalman filter was used to solve nonlinear filtering problem. Through the analysis of measured data of a certain rocket flight, the algorithm could effectively restrain filter kicking, and the stability and convergence of the algorithm were obviously better than traditional scheme, and it was suitable for multistage rocket boost phase tracking.

参考文献

[1]
周宏仁,敬忠良,王培德.机动目标跟踪[M].北京: 国防工业出版社,1991: 56-63.
[2]
张涛,安玮,周一宇,等.基于推力加速度模板的主动段弹道跟踪方法[J].宇航学报,2006,27 ( 3 ) : 386-388.
[3]
张涛,安玮,周一宇.基于UKF 的主动段弹道跟踪算法[J].弹道学报,2006,18( 6) : 16-18.
[4]
巴宏欣,何心怡,方正,等.机动目标跟踪的一种新的方差自适应滤波算法[J].武汉理工大学学报,2011, 35( 6) : 449-452.
[5]
孙福明,吴秀清,祁凯.基于当前统计模型的自适应强跟踪算法[J].数据采集与处理,2008,23 ( 2 ) : 191-194.
[6]
乔向东,王宝树,李涛,等.一种高度机动目标的当前统计Jerk 模型[J].西安电子科技大学学报( 自然科学版) ,2002,29( 4) : 534-539.
[7]
陈利斌,佟明安.机动目标跟踪的交互式多模型自适应滤波算法[J].火力与指挥控制,2000,25( 4) : 36-42.
[8]
刘海燕,赵宗贵,刘熹,等.一种机动目标的自适应跟踪算法[J].武汉理工大学学报( 交通科学与工程版) , 2007,31( 2) : 341-344.
[9]
JULIER S J,UHLMAN J K.A new extension of the Kalman filter to nonlinear systems [J].Proceed of the Society of Photo-optical Instrumentation Engineers,1997,3068 ( 3) : 182-193
[10]
ARASARATNAM Ienkaran,HAYKIN Simon.Cubatrue Kalman filters [J].IEEE Translate on Automatic Control, 2009,54( 6) : 1254-1269.
[11]
孙枫,唐李军.Cubature 卡尔曼滤波与Unscented 卡尔曼滤波估计精度比较[J].控制与决策,2013,28 ( 2) :304-312.
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