李凡
- 作品数：22 被引量：95H指数：6
- 供职机构：空军预警学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：电子电信航空宇航科学技术兵器科学与技术自动化与计算机技术更多>>
- 临近空间高超声速目标自适应采样跟踪算法被引量：1
- 2016年
- 针对传统自适应采样跟踪准则只适用单一模型且采样率稳定性差的问题,提出一种基于相对机动强度(relative maneuvering strength,RMS)的自适应采样交互多模型(interacting multiple model,IMM)算法。该算法构建了机动灵敏的主导因子;将期望协方差与实际协方差的偏差与门限值进行比较来修正指数参数,在保证跟踪精度恒定的同时降低资源消耗;考虑到采样率稳定性因素,引入平滑因子,设计线性形式自适应采样率公式。通过仿真试验对比,结果表明3种对比算法跟踪精度相近,新算法采样点数少,采样率突变点少。以此验证了新算法在跟踪数据率和采样率稳定性方面的优越性。
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- 关键词：自适应采样交互多模型
- 基于意图推断的高超声速滑翔目标贝叶斯轨迹预测被引量：27
- 2018年
- 为解决高超声速滑翔目标机动给探测防御造成的困难,研究基于意图推断的贝叶斯轨迹预测方法。首先对目标进行动力学建模,利用气动参数设计机动模式集。假定高超声速滑翔目标必定攻击某目标,结合飞行意图合理构造意图代价函数,借鉴贝叶斯理论迭代推导机动模式和运动状态递推公式。通过蒙特卡洛采样实现轨迹预测算法。仿真结果表明,算法能有效提高目标机动不确定条件下轨迹预测的精度,当多目标可能被打击时,通过对预测轨迹进行在线重新规划,降低目标误判给轨迹预测造成的不利影响。
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- 关键词：高超声速飞行器轨迹预测贝叶斯理论
- 临近空间高超声速目标跟踪动力学模型被引量：14
- 2019年
- 针对临近空间滑跃式高超声速目标(NSHV)跟踪问题,提出一种新型的动力学跟踪模型。首先从动力学方程与横纵向机动样式两个方面分析了NSHV运动特性,将其抽象为滑跃式NSHV气动加速度相关性的一般规律;在此基础上将气动加速度中的阻力与爬升加速度建模为二阶时间相关模型,使其加速度自相关函数同时具备周期性与衰减性,并据此建立了动力学跟踪模型状态方程;此外,为应对有无动力段转换的误差突变问题(有动力的情况),引入强跟踪滤波进行突变点的滤波补偿。最后通过与不同现有算法比较验证了模型的优越性。
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- 关键词：目标跟踪动力学模型
- 基于序列二次规划的粒子滤波算法被引量：2
- 2016年
- 针对传统粒子滤波(PF)没有引入当前信息,并存在粒子退化的问题,提出了一种基于序列二次规划(SQP)多级优化的PF算法。首先,基于残差分布特性采用置信区间剔除较大偏差粒子,调整粒子权值分布;然后,将重采样后的粒子映射到集合U,根据集合U中各粒子复制次数建立多级优化模型,通过SQP求解模型的参数值,当前后两级模型优化参数差异小于门限时,输出最后一级优化参数为滤波结果;最后,为防止过度采样导致粒子退化,利用滤波值及其协方差采样新粒子。仿真实验表明:SQP-PF算法在跟踪精度,粒子多样性方面优于传统PF算法。
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- 关键词：粒子滤波序列二次规划
- 再入滑翔飞行器滑翔段轨迹制导律设计与仿真被引量：5
- 2019年
- 针对再入高超声速滑翔飞行器在滑翔段轨迹的制导律,结合平衡滑翔和跳跃滑翔两种典型飞行方式展开研究。根据纵向运动方程、气动力模型及大气模型建立了飞行器动力学模型。然后在平衡滑翔条件下,推导设计了平衡滑翔飞行的制导律;通过分析跳跃滑翔式制导律的特征,归纳设计了五种制导律,分别为固定攻角、最大升阻比、攻角为时间的线性函数、攻角为速度或时间的分段线性函数;再分析了确定性和不确定性多约束条件,并将不确定性约束条件进行了转化。最后分别在确定性和不确定性多约束条件下,通过数值仿真得到所设计的制导律的可行范围,验证了制导律设计的合理性。结果表明,制导律最优设计是攻角为时间或速度的分段线性函数。
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- 关键词：高超声速滑翔飞行器制导律平衡滑翔攻角
- 一种临近空间HRGV滑翔段轨迹预测方法被引量：3
- 2020年
- 为了有效拦截临近空间高超声速再入滑翔飞行器(Hypersonic Reentry-Glide Vehicle,HRGV),提出一种HRGV滑翔段轨迹预测方法。通过分析目标运动方程发现,HRGV滑翔段轨迹预测的实现在于能否预测速度、航迹倾角和航迹方位角3个参数的大小;对目标运动特性进行分析,得到速度、航迹倾角和航迹方位角的变化规律,给出了拟合函数;对跟踪滤波数据进行平滑处理和坐标变换,得到了参数辨识结果,在此基础上设计了轨迹预测算法,仿真验证了算法的有效性,并对预测结果进行了分析。该方法对HRGV的防御问题研究具有重要意义。
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- 关键词：轨迹预测运动特性参数辨识
- 远程预警雷达探测能力分析被引量：6
- 2017年
- 以临近空间高超声速目标防御为背景,研究了无引导信息下远程预警相控阵雷达搜索能力问题。针对临近空间工作模式,深入分析了雷达搜索屏、脉冲宽度、信号周期、搜索帧周期等搜索参数的设计原则和确认方法,分析了脉冲宽度随波束指向变化补偿关系,推导了目标不同高度仰角穿屏的最短穿屏距离和雷达捕获目标的最小扫描次数,以HTV-2为例仿真分析了雷达的探测能力,结果表明当目标迎面来袭时雷达具备完全的捕获能力,当目标从后方顶空来袭时为捕获目标需要采取TWS模式。
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- GPU加速的高超声速目标双通道IMM跟踪算法被引量：4
- 2017年
- 提出一种改进的双通道交互多模型(IMM)算法,使用x和y维残差的边缘分布独立表征预测误差的似然函数,使滤波模型在不同维度与目标运动中分别匹配.首先分析了残差-似然函数-模型概率更新之间的映射关系,证明算法的可行性和有效性,然后引入图形处理器(GPU)并行运算平台,设计了通道级-模型级嵌入式并行方案,提高算法的实时性.仿真表明:相比于传统基于CPU平台下的IMM算法,该算法预测误差与真实噪声似然分布契合度更高、实时性更强、跟踪误差更小.
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- 关键词：高超声速飞行器双通道
- 临近空间高超声速目标跟踪算法研究被引量：2
- 2016年
- 针对临近空间高超声速飞行器运动特性,综述了交互多模型算法(IMM)相对单模型算法的优越性。以临近空间飞行器一个机动转弯部分轨迹进行仿真试验,仿真并分析了匀速(CV)、匀加速(CA)、Singer、当前统计(CS)、Jerk模型算法及IMM算法优点及局限性。结果表明,IMM算法跟踪机动目标在机动时稳定性、精度、机动适应性方面优于单模型算法,但存在实时性、模型转换可能性先验确定等问题,并针对这些问题提出可能的解决方法。
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- 关键词：IMM算法运动特性
- 临近空间高超声速再入滑翔目标跟踪模型被引量：5
- 2019年
- 针对临近空间高超声速再入滑翔飞行器(HRGV)的跳跃滑翔跟踪问题,建立一种新型跟踪模型。首先对目标进行受力分析并结合HRGV横、纵向运动特性得到各方向气动加速度特性;在此基础上将气动加速度中的阻力和爬升力加速度建模为正弦自相关模型,转弯力加速度建模为一阶马尔科夫模型;然后采用一种分离滤波模型对目标状态和气动加速度分别进行估计,推导得出状态滤波模型和气动加速度滤波模型表达式。仿真实验结果表明,相比该类目标的其他跟踪算法,该算法的跟踪精度有一定提高,此模型优越性较强。
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- 关键词：运动特性目标跟踪
