基于EKF的天线罩误差斜率多模型估计方法

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1、第3l卷2010年第8期8月航空学报ACTAAERONAUTICAETASTRONAUTlCASINICAV01．31No．8Aug．2010文章编号：1000-6893(2010)08—1608。06基于EKF的天线罩误差斜率多模型估计方法曹晓瑞1，董朝阳2，王青1，陈宇1(1．北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院，北京100191)(2．北京航空航天大学航空科学与工程学院，北京100191)RadomeSlopeEstimationUsingMultipleModelBasedonEKFCaoXiaoruil，

2、DongChaoyan92，WangQin91，ChenYul(1．SchoolofAutomationScienceandElectricalEngineering．BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics。Beijing100191，China)(2．SchoolofAeronauticScienceandEngineering．BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing10019l，China)摘要：

3、提出一种新的滤波器结构，利用基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的多模型(MM)算法，对天线罩误差斜率进行估计，降低天线罩误差对雷达自寻的导弹的影响，提高系统性能。在三维坐标下，创建包含导弹运动方程、目标运动方程、弹目相对运动方程的滤波模型。采用EKF算法，对包含天线罩误差的非线性观测方程进行线性化处理；依照多模滤波的思想，对天线罩误差进行离散建模，构建伪观测方程，更新模型概率，得到天线罩误差斜率的估计值；将斜率估计结果代入EKF，得到滤除天线罩误差影响的系统状态量估计结果并形成制导指令。仿真结果表明，所提方法可以有效地估计天

4、线罩斜率，提高系统制导精度。关键词：三维制导模型；雷达制导；天线罩误差斜率；扩展卡尔曼滤波；多模型算法中图分类号：V243．4；TJ765文献标识码：AAbstract：Anewfilterstructureusingthemultiplemodel(MM)algorithmbasedontheextendedKalmanfilter(EKF)isproposedtOestimatetheradomeslopesandimprovetheperformanceofactiveradar-guidedhomingmiss

5、iles．Thefilterdynamicsarebuiltinthethreedimensionalengagementscenarioandthestatesarecom—posedofrelativeposition，velocity，missileaccelerationandtargetacceleration．TheEKFalgorithmisadoptedtOsolvethenonlinearmeasurementfunctionwithradomeslopeinterference．Thepropose

6、dfilteralgorithmuti—lizespseudo-measurementstOupdatethemodeprobabilitiesintheMMalgorithmbasedonaseriesofpossibleradomeslopemodels．TheestimatedresultsoftheslopesareintroducedintotheEKFtOgetstateestimationswith—outradomeintederencewhichgeneratestheguidaneelawcomma

7、nd．SimulationresultsindicatethattheMM-EKFal—gorithmcanestimatetheradomeslopeseffectivelyandimprovetheaccuracyoftheguidancesystem．Keywords：threedimensionalguidancemodel；1．adar—guidance；radomeslope；extendedKalmanfilter；multiplemodelalgorithm采用雷达制导方式的自寻的导弹，由天线罩引起的雷

8、达信号折射，会引起导引头测量视线角误差，进而影响系统的稳定性和制导精度[1。3]。由于受到材料和工艺的限制，通过设计制造已无法满足系统对天线罩性能的要求，因此，利用制导控制系统对天线罩误差进行估计、补偿，成为当今研究的热点问题之一。文献[4-1通过分析导引头结构，利用地面测试数据，设计补偿器，对天线罩误差进行补偿；文献[5]在系统