基于曲线拟合的反辐射旋转弹预测滤波算法

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1、第28卷第2期航天电子对抗37基于曲线拟合的反辐射旋转弹预测滤波算法王伟斌，安卓，陈砒(中国航天科_T-集团二院二十五所，北京100854)摘要：针对反辐射导弹测角精度不高、易受干扰问题，结合干涉仪体制反辐射旋转弹的测角方法，提出了一种基于曲线拟合的实时预测滤波算法。首先介绍了干涉仪体制旋转弹的测角原理和数据拟合原理，然后结合弹道完成了建模仿真，仿真结果表明：该算法可以有效剔除坏点，并能大大提高测角精度。关键词：反辐射；预测；滤波中图分类号：TJ765．331文献标识码：APredictingandfilteringarithmeticofrollingARMWang

2、Weibin，AnZhuo，ChenPin(InstituteNo．25oftheSecondAcademy，CASIC，Beijing100854，China)Abstract：Aimingatthelowprecisionandanti—jammingofARM·areal—timepredictingandfilteringarith—meticisproposedforrollingARMusinginterferometergoniometry．Firstly，interferometergoniometryofroll—ingARManddatafitti

3、ngarithmeticareintroduced．Secondlyasimulationmodelisdesignedaccordingtotraj—ectory．Accordingtothesimulation，obviousbadpointscouldbeeliminated，andangleprecisioncouldbeim—proved．Keywords：anti—radiation；predict；filter0引言1干涉仪体制反辐射旋转弹测角模型反辐射导弹(ARM)是一种集侦查、抗干扰、摧毁假设本地弹旋反导导弹与目标导弹的关系如图1于一体的电子硬杀伤性

4、武器。ARM能否有效打击目所示，弹旋频率为_厂0，弹目视线角为。单基线干涉标的关键取决于被动雷达导引头(PRS)，它是ARM仪测相原理如图2所示。武器系统中的核心部件之一。PRS最大的缺陷就是与它面临的电磁环境失配和宽频带的PRS的测角精度不高，角分辨能力差PRS数据给出速率与目标雷达重频一致(几百至几千赫兹)，弹上信号处理时间间隙很小，所以复杂的滤波预测算法不适用。此外，旋转弹测角数据的变化速率与弹目视线角有关，也与目标及自身弹体机动有图1弹旋弹与目标的位置关系关，测角数据特性不明确，很难给出确定的运动模型，在导航中普遍使用的卡尔曼滤波也不适用于PRS。针对PRS测

5、角数据处理的特点，本文提出一种基于曲线拟合的反辐射旋转弹实时预测滤波算法，该算法完成了对坏点的剔除，并能够显著提高测角精度。天线1收稿日期：2011—11—21；2012—02—21修回。作者简介：王伟斌(1981一)，男，高工，主要研究方向为被动探测与精确制导。图2单基线干涉仪测向原理图38航天电子对抗2012(2)信号到达两个天线的相位差为：j：=∑=∑(s(z)一y1)：27cDsin0／,~(1)式中，D为两天线构成的基线长度；为目标载频信号(s())。(5)波长；0为目标偏离导引头电轴的夹角。S(z)：a。(z)+a1】(z)+⋯+a()(n<)随着导弹的旋

6、转，目标辐射信号到达两个天线的(6)相位差是变化的，如图3所示。设原始位置为OA，此时测得角度最大，为0。当转过角度后，则变化为得到S()，即为曲线拟合的最小二乘法。若S()，现推导的数学表达式如下。为多项式形式，则为最A~--乘多项式曲线拟合嘲。‘．。AC上AOB针对旋转弹的测角特征，采用二次多项式进行最‘．．AC上OB小二乘曲线拟合，而选择最近的有限个点进行曲线拟又‘．‘OB上AB合，得到一条曲线L厂()，应用，()可以预测下一点的’．．oB}ABC值。在曲线拟合中，边界点往往拟合效果不是最好的，。．．OB上BC所以可以采用下一点的预测值来判断当前测量值是否。．．

7、=COB：arcsin(OB／D)出现了坏点，而采用一系列拟合数据中间点作为滤波0B=OAsin0=Dcos~sin0(2)数据，当然，这会引入延时，但是这个延时是可以补0arcsin(Dcos~sin0／D)arc(sin(cos~sin0))偿的。(3)例如，对当前数据z，+，⋯，z，采用数据拟合进行预测和滤波，可以采用第++1点的预测值和当前测量值进行比较，判断是否为坏点；而采用第+r(仇+1)／2n个点作为滤波数据输出(广]为取整符号)。下面详细阐述计算方法。假设有个数据{Y，=1，2，⋯，}，m个自图3导引头旋转示意图变量为{，i：1，2，