Разработка программно-алгоритмического обеспечения для оценивания движения и характеристик аппаратов баллистического типа по результатам летных испытаний

• Автор: Альхаф М. Надер
• Шифр специальности: 05.07.09, 05.07.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 161 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Исходные предпосылки разработки методов анализа ЛТХ по результатам измерений параметров движения аппаратов баллистического типа в летном эксперименте

1.1. Показатели целевого применения баллистических

ЛА и общая характеристика задач экспериментальной баллистики при проведении летных испытаний
1.2. Учет характеристик состояния, геофизических и аэрометеорологических условий при проведении летного эксперимента.

1.3. Анализ проблем формализации связи оцениваемых

ЛТХ с данными измерений.

1.4. Методические особенности учета оцениваемых

характеристик ЛА в единичном эксперименте при реализации опытнотеоретического метода оценивания основных ЛТХ
Глава 2. Разработка и анализ математических моделей движения баллистических ЛА для определения ЛТХ по результатам измерении летных испытаний
2.1. Структура и основные требования, предъявляемые
к математическим моделям движения баллистических Л А в атмосфере
2.2. Моделирование влияния факторов внешней среды.
2.3. Формирующие фильтры физических параметров
атмосферы.
2.4. Применение локалыюсплайновых моделей.
Глава 3. Программноалгоритмическое обеспечение задач оценивания харастеристик движения ЛА по результатам измерений.
3.1. Идентификация параметров состояния с использованием методов фильтра Калмана
3.2. Реализация вычислительных процедур
рекуррентной фильтрации
3.3. Применение фильтра Калмана для идентификации параметров ЛА.
Глава 4. Алгоритм модифицированного фильтра Калмана для оценивания параметров движения вращающихся ЛА и анализ численных результатов оценивания ЛТХ.
4.1. Модифицированный фильтр Калмана для оценивания движения боеприпасов в условиях прогнозируемого возникновения явления параметрического резонанса
4.2. Особенность построения численных процедур интегрирования дифференциальных уравнений движения ЛА.
4.3. Практическая реализация вычислительных
алгоритмов калмановской фильтрации и методов предотвращения расходимости фильтров ЮЗ
4.4. Построение процедур идентификации
выводы по работе
Заключение
Список литературы


Синтезированы алгоритмы идентификации на основе фильтра Калмана, предполагающие использование процедуры последовательной обработки измерительной информации, исключающей необходимость вычисления обратной матрицы при использовании СЫЯеэку факторизации. Предложены способ, критерии выявления и алгоритм модифицированного фильтра Калмана для оценивания параметров движения вращающихся ЛА, обладающих малой асимметрией их форм, при возникновении динамически сложных режимов движения возникновении параметрического резонанса. Практическая значимость работы. Предложенные в диссертационной работе модели, методы, процедуры и алгоритмы иллюстрируют возможные пути решения задачи идентификации параметров состояния и характеристик ЛА, особенно при возможном возникновение динамически сложных режимов движения. Отдельные результаты работы могут быть использованы в процесс проектирования и разработки ЛА баллистического типа. Ориентированные на методическую направленность, полученные результаты позволяют сократить время и повысить достоверность обработки результатов измерений на стадии послеполетного анализа. Разработанный математический аппарат и программное обеспечение позволяют решать недоступные для исследований задачи выявления возможности возникновения параметрического резонанса баллистических ЛА непосредственно в процессе ЛИ. Методика синтеза алгоритмов и процедур моделирования влияния факторов внешней среды и формирования ошибок измерений параметров движения ЛА баллистического типа в процессе проведения летных испытаний. Математической модель движения ЛА на нисходящем атмосферном участке траектории, исключающая возможность вырождения решения и удовлетворяющая требованиям по адекватности. Алгоритмы реализации рекуррентных методов обработки информации на этапе послеполетного анализа предназначенные для идентификации и оценивания параметров движения и основных характеристик ЛА баллистического типа. Результаты численного тестирования разработанного программноалгоритмического обеспечения. Апробация работы. Баллистики и аэродинамики МГТУ им. Н.Э. Баумана. Публикации. Основное содержание работы отражено в трех
опубликованных статьях 7,8,9. Глава 1. В жизненном цикле ЛА важную роль играют этапы наземной и летной отработки. Основу отработки составляют испытания, которые в общем случае включают серию экспериментов, в каждом из которых проверяется функционирование ЛА или его отдельных систем в некотором временном интервале в тех или иных условиях, имитирующих условия эксплуатации и целевого применения ЛА. При испытаниях измеряются характеристики ЛА, его систем, среды и действующих нагрузок, доступные для непосредственного контроля, траекторных и или телеизмерений. По данным измерений оцениваются контролируемые и неконтролируемые характеристики ЛА, определяется степень соответствия их требуемым значениям, на основе чего обосновываются рекомендации о совершенствовании ЛА и его дальнейшем использовании. Задачи определения параметров движения и уточнения параметров математической модели идентификации. Статистическая обработка измеренных текущих навигационных параметров для определения вектора состояния ЛА. Расчет данных для проведения динамических операций, связанных с проведением коррекции траектории. Расчет данных на выполнение динамически сложных операций. ЛА и являются исходными данными для решения всех других классов задач. Задачи оценки летнотехнических характеристик ЛА, точностных характеристик результатов решения задач первого класса, а также наземных и бортовых измерительных средств навигационного обеспечения. Априорная оценка точности реализации коррекции и других операций динамически сложных операций по управлению движением. Задачи расчета данных для планирования работы наземных служб, участвующих в управлении и контроле движения ЛА. Основными задачами этого класса является расчет зон радиовидимости, целеуказаний, положения ЛА на траектории в заданных точках, положения и ориентации ЛА относительно заданных ориентиров, получения данных для ввода баллистической информации в бортовую аппаратуру и других условий. Задачи для обеспечения целевого назначения применения ЛА.