非線性系統(tǒng)濾波及其在制導(dǎo)中的應(yīng)用研究.pdf

1、目前，擴(kuò)展卡爾曼濾波（EKF）是估計(jì)目標(biāo)跟蹤或目標(biāo)攔截問題中系統(tǒng)狀態(tài)的一個(gè)重要手段。但研究目標(biāo)跟蹤或目標(biāo)攔截問題本質(zhì)上是研究非線性問題，對模型進(jìn)行線性化的擴(kuò)展卡爾曼濾波在一定程度上影響了目標(biāo)跟蹤或目標(biāo)攔截的精度。近年來，出現(xiàn)了一些改進(jìn)的非線性系統(tǒng)濾波方法。直接使用非線性模型的UKF（UnscentedKalmanFiltering,UKF）是其中最優(yōu)的濾波方法，其將成為今后研究非線性系統(tǒng)估計(jì)問題的熱點(diǎn)和有效濾波方法。在目標(biāo)狀態(tài)估計(jì)中，由

2、于過程噪聲或系統(tǒng)噪聲未知，因此需要用有效的自適應(yīng)濾波方法消除噪聲的不確定性帶來的對系統(tǒng)估計(jì)的影響。次優(yōu)sage-husa自適應(yīng)濾波和強(qiáng)跟蹤濾波是目前應(yīng)用廣泛的自適應(yīng)濾波方法，但是兩者有計(jì)算量大或?yàn)V波精度不夠的缺點(diǎn)。
　　本文將重點(diǎn)研究UKF及其改進(jìn)方法SUKF在空間攔截系統(tǒng)中的應(yīng)用，并和EKF比較性能。本文還將研究次優(yōu)sage-husa自適應(yīng)濾波和強(qiáng)跟蹤濾波方法，根據(jù)各自的優(yōu)缺點(diǎn)設(shè)計(jì)一種并行自適應(yīng)濾波方法。
　　在非線性濾波

3、理論方面，主要做了以下幾方面工作：
　　1）研究了EKF非線性濾波方法和UKF方法，并對其性能進(jìn)行了理論分析，進(jìn)而提出了一種改進(jìn)的UKF方法－SUKF。
　　2）研究了sage-husa自適應(yīng)濾波理論和強(qiáng)跟蹤濾波理論，并綜合兩者的優(yōu)點(diǎn)，提出了一種改進(jìn)的并行自適應(yīng)濾波理論。
　　在空間攔截系統(tǒng)和目標(biāo)機(jī)動(dòng)加速度估計(jì)方面，主要做了以下幾方面工作：
　　1)建立了空間攔截相對運(yùn)動(dòng)模型中的平面部分，并對其可觀性進(jìn)行了分析，