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导弹微动特性的多分辨局瞬信号解析提取及其应用
结题报告
批准号:
61174219
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
张万君
学科分类:
F0303.系统建模理论与仿真技术
结题年份:
2015
批准年份:
2011
项目状态:
已结题
项目参与者:
冷雪冰、黄应清、杨军、杨军、孙兆友、杜恩祥、吴晓颖、杨雨迎、徐振辉、高玉水
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中文摘要
针对导弹等飞行器在空间飞行特有的微动特性,大多处于微动模型或实验室研究,提出利用连续波雷达实测导弹回波,再结合数学建模与多分辨HHT数据处理新思想,解析导弹微动参数,提取微多普勒(m-D)等新信息新特征,判断导弹飞行稳定性、运动姿态等,使其从实验室研究走向实用。.理论上,由刚体动力学与雷达方程构建导弹空间锥旋、摆动等微动数学模型,解析微动特性与弹体姿态运动的内在联系,推导m-D与雷达径向速度间的解析关系。.实践上,设计导弹微动参数获取的实弹实测布站方案,采取雷达实测、辅助测试和模型测试相结合的数据挖掘试验技术,融合多源测试数据,提出多分辨EMD解析方法,将复杂实测数据分解成局瞬有意义的固有模态函数,再由HHT解析时频谱,完成导弹微动特征提取。.项目研究一旦突破,不仅可为导弹微动特性的测控、姿态判断等提供技术支撑,还可为导弹制导控制分析与设计提供有实用价值的理论依据。
英文摘要
导弹微动状态细节的雷达测控分析,已成新兴研究方向。但国内外研究目标微动仍主要集中在点目标模型上,对微动电磁波调制效应还未见系统阐述,对导弹微动特性分析也无统一方法,且大多尚未考虑平动,只进行导弹微动模型的理论或实验室研究,缺乏大量实弹实测数据支持,这与实测导弹微动特性尚有一定差距。由此提出CW雷达实测导弹微动特性局瞬信号解析提取技术,期望实现导弹微动特性研究从实验室走向实用。.项目从微动理论结合实弹实测角度,提出一种新的实用的导弹微动特性研究体系,研究导弹空间飞行的实测微动特性,通过理论建模与实测信号对比,分析了导弹微动电磁波调制效应,设计了导弹CW雷达实测回波信息提取处理方法,实现了从雷达实测数据中提取导弹微动参数,进而通过测量导弹微动姿态变化,达到直观判断导弹飞行状态的目的,为最终实现导弹目标识别、防御与微动姿态控制走向实用化奠定了技术基础。.1、建立了导弹空间飞行平动下的旋转、进动、翻滚等电磁散射微多普勒(m-D)模型,研究了多普勒信号叠加的微动电磁波调制效应,获得了弹体m-D与雷达径向速度解析关系,给出了弹体运动姿态与m-D效应的联系;.2、设计了CW雷达实弹测试布站方案,提出了弹底刻槽的旋转微动调制技术,并通过研发导弹微动数据数字滤波、解调、采集测试平台,实测到了飞行弹体回波信息,获取了导弹微动原始实测数据;.3、提出利用Ansoft HFSS分析导弹弹体电磁散射的有限元自适应迭代算法,仿真计算并测试了不同材质、粗糙度的弹体RCS及其表面电磁散射分布,并融合获取的弹体m-D实测回波数据、包络信号,提出了多分辨分析结合EEMD(平均经验模态分解)与HHT的导弹微动特性仿真与提取技术,实现了弹体瞬时频率、时频谱等微动参数提取。.4、设计编制了导弹微动实测数据采集系统与软件,编制了导弹初速、转速、进动等四套微动特征提取软件,并通过靶场实弹测试,与光学、遥测测量数据进行比对验证,如弹体转速均方差小于0.03,验证了模型与方法的准确性。.科学意义上,项目不仅研究了某型导弹空间飞行微动特性,更以实测应用理念,建立了一整套提取、处理空间飞行弹体实测微动特性研究体系,且该体系正拓展应用于装甲车辆目标的微动特性提取,若将该体系形成微动特性处理模块,必将使雷达目标特性分析识别迈向新台阶。
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DOI:--
发表时间:--
期刊:红外与激光工程
影响因子:--
作者:杨雨迎,崔占忠,张万君
通讯作者:杨雨迎,崔占忠,张万君
DOI:--
发表时间:2014
期刊:四川兵工学报
影响因子:--
作者:吴晓颖;李帆;张万君;杨志钱
通讯作者:杨志钱
DOI:--
发表时间:2011
期刊:四川兵工学报
影响因子:--
作者:吴晓颖;张万君
通讯作者:张万君
DOI:--
发表时间:2013
期刊:装甲兵工程学院学报
影响因子:--
作者:吴晓颖;李文珍;纪兵;牛敏杰
通讯作者:牛敏杰
DOI:--
发表时间:2014
期刊:计算机仿真
影响因子:--
作者:张万君;牛敏杰,吴晓颖
通讯作者:牛敏杰,吴晓颖
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