车载火控系统自动跟踪的卡尔曼滤波

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1、第39卷第2期红外与激光工程2010年4月V01．39NO．2InfraredandLaserEngineeringApr．2010车载火控系统自动跟踪的卡尔曼滤波郑岩一，谭庆昌，王树范。，徐杰。(1．吉林大学机械科学与工程学院，吉林长春130022；2．中国人民解放军装甲兵技术学院机械工程系，吉林长春130117；3．长春工程学院土木工程学院，吉林长春130012)摘要：传统以坦克炮塔坐标系为基准的火控系统很难完成高速动对动状态下的精准射击．针对此问题，通过基于大地坐标系的坐标变换，建立了一种车载火控系统高速动对动状态下，进行自动跟踪时敌我两车瞬时运动关系的运动学模型。利用车

2、载激光测距仪和车载传感器的实时量测数据．使用卡尔曼滤波算法对目标的运动轨迹进行预测，从而实现车载火控系统的自动跟踪，射击准备时间由过去的10S左右缩短到了4S以内，理论上使得坦克首发命中率由过去的50％～70％提高到了90％以上。通过仿真验证了预测结果较为精确和理想，为提高车载火控系统的性能、发展全数字火控系统作了有益的尝试。关键词：自动跟踪；车载火控系统；卡尔曼滤波；运动学模型；坐标变换；仿真中图分类号：TJ811．3文献标识码：A文章编号：1007—2276(2010)02—0346—06Kalmanfilterforautomatictrackingonthevehicu

3、larfirecontrolsystemZHENGYanl_，TANQing—chang，WANGShu—fan。，XUJie(1．CollegeofMechanicalScienceandEngineering，JilinUniversity，Changchun130022，China；2．DepartmentofMechanicalEngineering，ArmoredTechniqueInstituteofPLA，Changchun130117，China；3．FacultyofCivilEngineering，ChangchunInstituteofTechnology

4、，Changchun130012，China)Abstract：Fortheproblemthattheconventionalfirecontrolsystembasedonthecoordinatesoftankturretcannotshootpreciouslyinhigh—speedaction，akineticmodelwasconstructedforinstantaneousmotionbetweentwotanksbyusingtheground-basedcoordinatetransformtorealizetheautomatictrackinhigh—

5、speedactiononthedynamicstateofthevehicularfirecontrolsystem．Withtherealtimedataprovidedbyvehicularlaserrangefindersandsensors，Kalmanfilteralgorithmwasusedtopredictthetraceofmovingtargetsandrealizeautomatictrackofthevehicularfirecontrolsystem．Asaresult，preparationtimeofshootwasshortenfrom10St

6、olessthan4S，andthefirsthitrateoftankincreasesfrom50％-70％tomorethan90％theoretically．Thesimulationresultsverifyaccuracyandsatisfactoryofthemodel，andtheattemptwasperformedtoimprovethepropertiesoffirecontrolsystem．Keywords：Automatictracking；Vehicularfirecontrolsystem；Kalmanfilter；Kineticmodel；Co

7、ordinatetransform；Simulation收稿日期：2009—06—05；修订日期：2009-08—02基金项目：国家自然科学基金资助项目(60474055)作者简介：郑岩(1971一)，男，吉林长春人，讲师，博士生，主要从事火控技术方面的研究。Email：zhengzhengyy@sohu．com导师简介：谭庆昌(1957一)，男，吉林海龙人，教授，博士生导师，博士，主要从事机械传动与控制方面的研究。Email：tanqc514@yahoo．com第2期郑岩等：车载火控系统自