导弹误差传播、辨识与精度评估

目录 第1章绪论1 1.1导弹全寿命周期主要任务2 1.2导弹误差传播与辨识技术3 1.3精度评估与鉴定技术6 1.4主要内容9 第2章导弹干扰因素分析与精度指标描述11 2.1导弹干扰误差分析11 2.2弹道偏差与落点散布13 2.2.1落点纵横向偏差计算15 2.2.2落点散布规律17 2.2.3落点散布椭圆19 2.3命中精度描述22 2.3.1均值与方差22 2.3.2线概率误差24 2.3.3圆概率误差26 2.3.4球概率误差29 2.4命中概率描述30 2.4.1命中概率计算30 2.4.2命中概率分布特点31 2.4.3多发导弹命中概率计算32 2.5小结34 第3章导弹误差特点及传播分析35 3.1常见导航制导方式35 3.1.1惯性导航系统35 3.1.2卫星导航基本原理40 3.1.3地形匹配导航基本原理41 3.1.4寻的制导工作原理44 3.1.5组合导航系统原理46 3.1.6常用制导方法46 3.2惯性导航系统工具误差建模49 3.2.1惯性仪表工作原理49 3.2.2惯性仪表误差模型54 3.2.3安装误差模型55 3.2.4惯性导航系统工具误差模型61 3.3惯性导航系统工具误差分析与传播63 3.3.1平台式系统工具误差传播模型63 3.3.2捷联式系统工具误差传播模型68 3.4初始误差传播分析75 3.4.1初始误差定义75 3.4.2初始误差对弹道参数的影响76 3.5推力偏差与结构偏差分析79 3.5.1推力线偏差79 3.5.2质心横移82 3.5.3弹体轴线偏斜83 3.5.4弹翼安装误差85 3.5.5高空风干扰85 3.6重力异常分析88 3.6.1重力异常定义89 3.6.2重力异常影响分析91 3.7再入误差分析92 3.7.1再入初始条件偏差93 3.7.2大气参数偏差93 3.7.3再入风干扰94 3.7.4弹头特性参数偏差94 3.7.5再入误差计算95 3.8弹载末制导雷达照射概率分析95 3.8.1横向照射概率分析96 3.8.2纵向照射概率分析99 3.9小结99 第4章惯性导航系统误差标定与辨识方法100 4.1基于三轴精密转台的多位置标定方法100 4.1.1惯性仪表多位置标定原理101 4.1.2惯性导航系统多位置标定方法105 4.1.3MEMS陀螺仪标定108 4.2模标定技术108 4.2.1加速度计模标定原理109 4.2.2加速度计标定算法111 4.2.3模标定方法试验验证113 4.3惯性导航系统其他地面测试标定方法115 4.3.1精密离心机试验115 4.3.2火箭撬试验120 4.3.3振动台试验121 4.3.4弹载试验121 4.4基于陀螺仪的寻北技术122 4.4.1陀螺仪寻北基本原理122 4.4.2陀螺仪寻北多位置方案125 4.5混合式惯性导航系统自标定自对准技术128 4.5.1自标定自对准模型128 4.5.2自标定自对准过程135 4.6惯性导航系统温度漂移建模分析139 4.6.1惯性导航系统温度标定试验设计139 4.6.2惯性导航系统温度漂移建模143 4.6.3惯性导航系统温度漂移模型验证145 4.7小结150 第5章基于飞行试验测量数据的误差辨识151 5.1遥外差计算与惯导工具误差系数辨识151 5.1.1平台式惯性系统发射惯性坐标系中遥测视速度、视位置计算152 5.1.2捷联式惯性系统发射惯性系中遥测视速度、视位置计算153 5.1.3发射惯性坐标系中外测视速度、视位置计算154 5.1.4发射惯性坐标系中遥外差计算157 5.1.5惯性导航系统工具误差系数辨识158 5.2初始发射参数误差辨识158 5.2.1初始发射参数误差的引入159 5.2.2惯组对准误差与初始定向误差的关系159 5.2.3初始误差分离模型162 5.2.4仿真验证171 5.3推力线误差、弹体与高空风辨识172 5.3.1风干扰辨识172 5.3.2推力线偏斜辨识175 5.3.3推力线横移（质心横移）辨识175 5.3.4仿真分析176 5.4再入飞行器弹道系数辨识181 5.4.1再入飞行器弹道计算模型181 5.4.2动力学方程及偏导数183 5.4.3测量方程及偏导数185 5.4.4大气密度计算188 5.4.5滤波初值计算190 5.4.6弹道系数估计192 5.5参数辨识方法207 5.5.1*小二乘方法208 5.5.2环境函数矩阵的相关性210 5.5.3岭估计方法210 5.5.4主成分估计方法212 5.5.5约束主成分方法216 5.6小结216 第6章精度评估与假设检验218 6.1CEP评估方法218 6.2Bootstrap方法222 6.2.1Bootstrap方法的基本原理222 6.2.2Bootstrap非参数抽样方法226 6.2.3Bootstrap参数抽样方法228 6.2.4抽样方法的比较228 6.3假设检验基本原理229 6.3.1基本概念229 6.3.2检验功效函数232 6.3.3对于正态分布方差的假设检验235 6.3.4对于正态分布均值的假设检验237 6.3.5命中概率的假设检验239 6.4SPRT检验方法241 6.5CEP概率圆检验方法244 6.5.1CEP概率圆检验方案245 6.5.2序贯截尾概率圆检验方法248 6.6小结256 第7章Bayes方法及在精度评估中的应用258 7.1Bayes理论基本原理258 7.1.1离散Bayes公式259 7.1.2连续变量下的Bayes公式259 7.2Bayes无信息验前分布260 7.2.1无信息验前分布260 7.2.2Jeffreys无信息验前263 7.2.3无信息验前的选择265 7.3验前信息获取266 7.4信息一致性检验方法268 7.4.1秩和检验268 7.4.2正态分布数据**经验方法269 7.4.3两组二项分布样本的一致性检验272 7.4.4基于两组数据经验概率密度函数的一致性检验方法274 7.5验前分布构造方法281 7.5.1共轭验前分布281 7.5.2成败型数据（01分布）验前分布构造282 7.5.3正态型数据验前分布的似然函数构造方法282 7.5.4大容量正态型数据验前分布的分组构造方法285 7.5.5幂验前分布290 7.5.6混合验前分布292 7.6精度评估的Bayes方法293 7.6.1正态分布均值参数Bayes统计推断293 7.6.2正态分布方差参数的统计推断295 7.6.3正态分布均值方差均未知时的验后概率密度函数296 7.6.4CEP的统计推断298 7.6.5命中概率Bayes评估方法299 7.6.6Bayes方法中的假设检验300 7.7Bayes方法应用中的若干问题302 7.7.1“淹没”问题302 7.7.2非共轭分布的验后统计推断303 7.7.3MCMC方法307 7.8小结309 参考文献311