J9九游会J9九游会再 入 段 弹 道 导 弹 目 标 跟 踪 方 法 研 究陈 映 文 树 梁中 国 航 天 科 工 集 团 二 院 二 十 三 所 ， 北 京 ， １００８５４【 摘 要 】 本 文 给 出 了 再 入 段 弹 道 导 弹 目 标 的 运 动 模 型 ， 采 用 推 广 卡 尔 曼 滤 波 （ 犈犓犉 ） 和犝狀狊犮犲狀狋犲犱 犓犪犾犿犪狀 犉犻犾狋犲狉 （ 犝 犓犉 ） 两种 非 线 性 滤 波 方 法 对 目 标 进 行 跟 踪 滤 波 ， 由 蒙 特 卡 洛 仿 真 结 果 可 以 看 出 在 不 具 有 弹 道 系 数 先 验 信 息 的 情 况 下犝 犓犉的 滤 波 性能 明 显 优 于犈犓犉 ； 在 已 知 弹 道 系 数 先 验 信 息 的 情 况 下 犈犓犉的 滤 波 ...

　　再 入 段 弹 道 导 弹 目 标 跟 踪 方 法 研 究陈 映 文 树 梁中 国 航 天 科 工 集 团 二 院 二 十 三 所 ， 北 京 ， １００８５４【 摘 要 】 本 文 给 出 了 再 入 段 弹 道 导 弹 目 标 的 运 动 模 型 ， 采 用 推 广 卡 尔 曼 滤 波 （ 犈犓犉 ） 和犝狀狊犮犲狀狋犲犱 犓犪犾犿犪狀 犉犻犾狋犲狉 （ 犝 犓犉 ） 两种 非 线 性 滤 波 方 法 对 目 标 进 行 跟 踪 滤 波 ， 由 蒙 特 卡 洛 仿 真 结 果 可 以 看 出 在 不 具 有 弹 道 系 数 先 验 信 息 的 情 况 下犝 犓犉的 滤 波 性能 明 显 优 于犈犓犉 ； 在 已 知 弹 道 系 数 先 验 信 息 的 情 况 下 犈犓犉的 滤 波 精 度 得 到 较 大 改 善 ， 此 时 两 者 的 滤 波 性 能 接 近 。 此 外 ， 通 过增 大 过 程 噪 声 可 提 高犈犓犉的 滤 波 精 度 ， 使 之 可 较 好 地 应 用 于 再 入 段 弹 道 导 弹 目 标 的 跟 踪 。【 关 键 词 】 弹 道 导 弹 目 标 ； 再 入 段 ； 犈犓犉 ； 犝 犓犉 ； 弹 道 系 数犛狋狌犱狔 狅狀 狋犺犲 犜狉犪犮犽犻狀犵 犕犲狋犺狅犱 狅犳 犅犪犾犾犻狊狋犻犮 犜犪狉犵犲狋 狅狀 犚犲犲狀狋狉狔犆犺犲狀 犢犻狀犵 ， 犠犲狀 犛犺狌 －犾犻犪狀犵犐狀狊狋犻狋狌狋犲 犖狅．２３ 狅犳狋犺犲 犛犲犮狅狀犱 犃犮犪犱犲犿狔 狅犳 犆犃犛犐犆 ， 犅犲犻犼犻狀犵 １００８５４ ， 犆犺犻狀犪【 犃犫狊狋狉犪犮狋 】犜犺犻狊 狆犪狆犲狉 犻狀狋狉狅犱狌犮犲狊 狋犺犲 犽犻狀犲犿犪狋犻犮 犿狅犱犲犾 狅犳 犫犪犾犾犻狊狋犻犮 狋犪狉犵犲狋 狅狀 狉犲犲狀狋狉狔 ； 犮狅犿狆犪狉犲狊 狋犺犲 狆犲狉犳狅狉犿犪犮犲 狅犳 犈狓狋犲狀狋犲犱犓犪犾犿犪狀 犉犻犾狋犲狉 （ 犈犓犉 ） 犪狀犱 犝狀狊犮犲狀狋犲犱 犓犪犾犿犪狀 犉犻犾狋犲狉 （ 犝 犓犉 ） 犳狅狉 犫犪犾犾犻狊狋犻犮 狋犪狉犵犲狋狋狉犪犮犽犻狀犵 ． 犠犻狋犺狅狌狋 狆狉犻狅狉犻犻狀犳狅狉犿犪狋犻狅狀 狅犳 犫犪犾犾犻狊狋犻犮 犮狅犲犳犳犻犮犻犲狀狋 ， 狋犺犲犳犻犾狋犲狉犻狀犵 狆狉犲犮犻狊犻狅狀 狅犳 犝 犓犉 犻狊 犺犻犵犺犲狉 狋犺犪狀 狋犺犪狋 狅犳 犈犓犉 狅犫狏犻狅狌狊犾狔 ． 犜犺犲 犳犻犾狋犲狉犻狀犵 狆犲犳狅狉犿犪犮犲 狅犳 犈犓犉 犮犪狀 犫犲 犿狌犮犺 犲狀犺犪狀犮犲犱狑犻狋犺 犫犪犾犾犻狊狋犻犮 犮狅犲犳犳犻犮犻犲狀狋 狆狉犻狅狉犻犻狀犳狅狉犿犪狋犻狅狀 狅狉 犫狔犻狀犮狉犲犪狊犻狀犵 狆狉狅犮犲狊狊 狀狅犻狊犲．【 犓犲狔 狑狅狉犱狊 】 犫犪犾犾犻狊狋犻犮 犿犻狊狊犻犾犲 狋犪狉犵犲狋 ； 狉犲犲狀狋狉狔 ； 犈犓犉 ；犝 犓犉 ； 犫犪犾犾犻狊狋犻犮 犮狅犲犳犳犻犮犻犲狀狋１引 言早 在２０世 纪５０年 代 ， 滤 波 估 计 理 论 就 在 弹 道 导弹 探 测 防 御 系 统 中 受 到 高 度 重 视 ， 随 着 非 线 性 滤 波 方法 和 机 动 目 标 跟 踪 方 法 的 发 展 ， 弹 道 导 弹 目 标 的 滤 波跟 踪 方 法 和 跟 踪 精 度 都 得 以 不 断 改 善 。 本 文 主 要 采 用犈犓犉和犝 犓犉两 种 非 线 性 滤 波 方 法 对 再 入 段 弹 道 导 弹目 标 的 滤 波 跟 踪 进 行 仿 真 分 析 。 在 不 具 有 弹 道 系 数 先验 信 息 的 情 况 下犝 犓犉的 滤 波 性 能 明 显 优 于犈犓犉 ， 但 计算 量 大 ； 在 具 有 较 强 弹 道 系 数 先 验 信 息 的 情 况 下犈犓犉的 滤 波 精 度 得 到 较 大 改 善 ， 此 时 两 者 的 滤 波 性 能 接 近 ；另 外 ， 通 过 增 大 过 程 噪 声 可 提 高犈犓犉的 滤 波 精 度 ， 使之 可 较 好 地 应 用 于 再 入 段 弹 道 导 弹 目 标 跟 踪 。２运 动 模 型再 入 段 弹 道 导 弹 目 标 主 要 受 地 球 引 力 和 空 气 阻 力的 作 用 ， 此 处 不 考 虑 空 气 升 力 的 作 用 。 地 球 引 力 加 速度犵为 一 确 知 加 速 度 ； 空 气 阻 力 加 速 度犪 犇可 借 助 弹 道系 数来 表 示 ， 其 方 向 与 速 度狏的 方 向 一 致 。 弹 道 系数近 似 为 一 未 知 常 量 ， 滤 波 过 程 中 将 其 作 为 一 状 态变 量 进 行 同 步 估 计 。 在 雷 达 东 北 天 坐 标 系 中 建 立 目 标的 理 想 弹 道 ， 再 入 段 弹 道 导 弹 目 标 运 动 模 型 如 式 （ １ ） 所示 ， 其 中狕为 目 标 的 高 度 ， （ 狕 ） 为 目 标 处 的 空 气 密 度 ：（ 狕 ） ＝ 犲狓狆（ 狕 ） ， 其 中 ＝ １ ．７５４ ， ＝ １ ．４９ × １０－ ４ 。假 设 地 球 近 似 为 球 体 ， 犵 ＝ ［ ０ ， ０ ， 犵 ］ 犜 ， 其 中 地 球 引 力 加速 度犵 ＝ ９ ．８１犿／ 狊 ２ 。 弹 道 系 数近 似 为 一 常 数 ， 主 要取 决 于 目 标 的 质 量 、 形 状 和 迎 风 面 的 横 截 面 积 。狓 ＝ － 狏狏 ＝ －（ 狕） 犵 狏 狏２ ＋ 犵＝烅烄烆０（ １ ）其 中 空 气 阻 力 加 速 度 为犪 犇 ＝ －（ 狕） 犵 狏 狏２ （ ２ ）根 据 目 标 的 运 动 模 型 ， 选 取 状 态 向 量犡 ＝［ 狓 ， 狔 ，狕 ，  狓 ，  狔 ，  狕 ， ］犜 ， 考 虑 目 标 运 动 的 过 程 噪 声狑 犽 ， 得 到 目标 运 动 离 散 状 态 方 程 如 式 （ ３ ） 所 示 ， 犜 为 积 分 步 长 ， 犳（ ） 表 示 目 标 运 动 方 程 。犡 犽＋１ ＝ 犳 （ 犡 犽 ） ＋ 犜犌（ 犡犽 ） ＋ 狑 犽（ ３ ）其 中２ ６ ３雷 达 系 统