| 摘要 | 第1-7页 |
| Abstract | 第7-13页 |
| 图表目录 | 第13-18页 |
| 1 绪论 | 第18-26页 |
| ·制导炮弹的研究背景与意义 | 第18-19页 |
| ·制导炮弹的研究现状与发展趋势 | 第19-21页 |
| ·制导炮弹的研究现状 | 第19-20页 |
| ·制导炮弹的发展趋势 | 第20-21页 |
| ·制导炮弹姿态测量技术现状 | 第21-24页 |
| ·弹箭姿态测量技术及现状 | 第21-23页 |
| ·制导炮弹姿态测量技术面临的问题 | 第23页 |
| ·姿态测量的非线性滤波技术 | 第23-24页 |
| ·本文的结构安排 | 第24-26页 |
| 2 制导炮弹姿态测量系统组成与工作原理 | 第26-35页 |
| ·制导炮弹飞行过程与姿态测量问题分析 | 第26页 |
| ·微机电陀螺测量原理与误差 | 第26-31页 |
| ·MEMS陀螺基本理论 | 第26-28页 |
| ·MEMS陀螺的运动分析 | 第28页 |
| ·MEMS陀螺误差分析 | 第28-31页 |
| ·卫星定位系统组成与原理 | 第31-33页 |
| ·系统组成 | 第31页 |
| ·GPS定位误差 | 第31-32页 |
| ·削弱误差影响的方法和措施 | 第32-33页 |
| ·本文研究的姿态测量方法 | 第33-34页 |
| ·本章小结 | 第34-35页 |
| 3 制导炮弹外弹道飞行模型 | 第35-50页 |
| ·常用坐标系和坐标变换 | 第35-40页 |
| ·常用坐标系定义 | 第35-36页 |
| ·各坐标系间的转换关系 | 第36-39页 |
| ·各方位角之间的关系 | 第39-40页 |
| ·作用在制导炮弹上的力与力矩 | 第40-43页 |
| ·相对速度和相对攻角 | 第40-41页 |
| ·重力 | 第41页 |
| ·空气动力 | 第41-42页 |
| ·空气动力矩 | 第42-43页 |
| ·弹箭运动方程的一般形式 | 第43-46页 |
| ·弹箭质心运动方程 | 第43-44页 |
| ·弹箭绕质心运动方程 | 第44-45页 |
| ·弹箭刚体运动的一般方程 | 第45-46页 |
| ·弹箭6D刚体和简化运动方程组 | 第46-49页 |
| ·弹箭6自由度刚体弹道方程 | 第46-48页 |
| ·修正质点弹道方程 | 第48-49页 |
| ·本章小结 | 第49-50页 |
| 4 制导炮弹飞行姿态空中定标原理 | 第50-86页 |
| ·飞行姿态标定的弹道环境 | 第50-55页 |
| ·角运动形成的原因 | 第50页 |
| ·球面坐标下弹轴和速度方位 | 第50-51页 |
| ·炮弹角运动方程 | 第51-53页 |
| ·炮弹攻角变化方程 | 第53-55页 |
| ·制导炮弹的角运动特性 | 第55-58页 |
| ·扰动对制导炮弹角运动的影响 | 第55-56页 |
| ·动力平衡角的起因及推导 | 第56-57页 |
| ·尾翼弹的导转和平衡转速 | 第57-58页 |
| ·忽略攻角时的姿态初始标定 | 第58-68页 |
| ·忽略攻角时弹道倾角、弹道偏角与俯仰角、偏航角之间的关系 | 第59-60页 |
| ·炮弹直线段角速度特性 | 第60页 |
| ·忽略攻角时初始滚转角标定原理 | 第60-61页 |
| ·忽略攻角时俯仰角和偏航角初始标定 | 第61-62页 |
| ·姿态初始标定仿真计算与分析 | 第62-68页 |
| ·考虑动力平衡角时的姿态标定方法 | 第68-78页 |
| ·动力平衡角变化规律 | 第68-69页 |
| ·初始滚转角标定原理 | 第69-71页 |
| ·俯仰角和偏航角初始标定方法 | 第71-73页 |
| ·近似攻角条件下姿态初始标定仿真计算 | 第73-78页 |
| ·考虑平衡攻角时的姿态标定方法 | 第78-82页 |
| ·稳态飞行假设 | 第78-79页 |
| ·滑翔段姿态角标定方法 | 第79页 |
| ·仿真结果与分析 | 第79-82页 |
| ·定周期陀螺积分 | 第82-84页 |
| ·本章小结 | 第84-86页 |
| 5 炮弹飞行姿态非线性滤波估计方法 | 第86-121页 |
| ·飞行姿态非线性卡尔曼滤波模型 | 第86-91页 |
| ·一般形式的非线性卡尔曼滤波模型 | 第86-87页 |
| ·飞行姿态估计状态模型 | 第87-90页 |
| ·弹载传感器量测系统模型 | 第90-91页 |
| ·基于扩展卡尔曼滤波进行飞行姿态估计 | 第91-103页 |
| ·扩展卡尔曼滤波方程及其离散化 | 第91-93页 |
| ·扩展卡尔曼滤波算法 | 第93-94页 |
| ·二阶近似EKF算法 | 第94-95页 |
| ·扩展卡尔曼平滑算法 | 第95-96页 |
| ·线性近似EKF飞行姿态角估计 | 第96-103页 |
| ·基于UKF算法的飞行姿态估计 | 第103-108页 |
| ·UT变换 | 第103-104页 |
| ·UKF滤波理论算法 | 第104-106页 |
| ·UKF算法下的炮弹飞行姿态估计 | 第106-108页 |
| ·Gauss-Hermite卡尔曼滤波 | 第108-112页 |
| ·Gauss-Hermite卡尔曼滤波算法 | 第109-110页 |
| ·基于GHKF的炮弹飞行姿态估计 | 第110-112页 |
| ·容积卡尔曼滤波 | 第112-118页 |
| ·球面-径向容积变换 | 第112-115页 |
| ·CKF滤波算法 | 第115-116页 |
| ·基于CKF的炮弹飞行姿态滤波估计 | 第116-118页 |
| ·滤波估计结果对比分析 | 第118-120页 |
| ·本章小结 | 第120-121页 |
| 6 MEMS陀螺测量原理与误差建模补偿 | 第121-145页 |
| ·基于平稳时间序列的MEMS陀螺误差建模 | 第121-132页 |
| ·确定性误差建模方法 | 第121页 |
| ·随机误差建模方法 | 第121-122页 |
| ·时间序列分析建模 | 第122-129页 |
| ·MEMS陀螺随机误差建模仿真 | 第129-132页 |
| ·小波神经网络随机误差建模方法 | 第132-138页 |
| ·小波分析与小波变换 | 第132-134页 |
| ·小波神经网络 | 第134-135页 |
| ·随机误差小波神经网络建模 | 第135-136页 |
| ·仿真结果与分析 | 第136-138页 |
| ·MEMS陀螺小波滤波技术 | 第138-143页 |
| ·小波多分辨分析 | 第139-141页 |
| ·小波阈值滤波方法 | 第141-142页 |
| ·不同小波函数滤波结果对比 | 第142-143页 |
| ·本章小结 | 第143-145页 |
| 7 飞行姿态半实物仿真试验研究 | 第145-160页 |
| ·仿真试验弹道模型与试验设备 | 第145-148页 |
| ·弹道仿真模型 | 第145-146页 |
| ·飞行姿态仿真转台 | 第146-147页 |
| ·三轴MEMS陀螺 | 第147-148页 |
| ·飞行姿态初始标定仿真 | 第148-152页 |
| ·MEMS陀螺仿真输出 | 第148-149页 |
| ·滚转角初始标定 | 第149-151页 |
| ·俯仰角与偏航角初始标定 | 第151-152页 |
| ·非线性滤波估计仿真 | 第152-156页 |
| ·转台仿真理论姿态 | 第153页 |
| ·EKF波仿真结果 | 第153-155页 |
| ·CKF滤波仿真结果 | 第155-156页 |
| ·测量系统抑制陀螺累积误差的方法仿真分析 | 第156-159页 |
| ·本章小结 | 第159-160页 |
| 8 总结与展望 | 第160-163页 |
| ·本文的主要工作 | 第160-161页 |
| ·本文主要创新点 | 第161-162页 |
| ·尚待进一步研究的问题 | 第162-163页 |
| 致谢 | 第163-164页 |
| 参考文献 | 第164-172页 |
| 附录 | 第172页 |