王　輝,陳樂(lè)平,李克勇,董瑞星

(上海航天技術(shù)研究院,上海 201109)

?

一種單通道紅外導(dǎo)彈的抗干擾預(yù)估控制方法

王輝,陳樂(lè)平,李克勇,董瑞星

(上海航天技術(shù)研究院,上海 201109)

摘要:單通道紅外尋的制導(dǎo)導(dǎo)彈由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制導(dǎo)精度高、發(fā)射后不管等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于近程防空武器系統(tǒng)。人工紅外干擾是影響該類導(dǎo)彈作戰(zhàn)效能的主要因素。以新一代便攜式單通道防空導(dǎo)彈為背景,為了提高導(dǎo)彈的抗干擾能力,分析了傳統(tǒng)指令保持的抗干擾算法存在的缺點(diǎn),提出了一種基于無(wú)跡卡爾曼濾波器的目標(biāo)狀態(tài)預(yù)估的控制算法,并介紹了該濾波器的應(yīng)用方法和使用條件以及預(yù)估控制的實(shí)施流程,之后與傳統(tǒng)的指令保持方案在干擾態(tài)下進(jìn)行了對(duì)比。仿真結(jié)果表明,該方案具有更好的跟蹤效果,對(duì)噪聲、初始誤差等典型工況具有較好的適應(yīng)性,可以替代傳統(tǒng)的指令保持。

關(guān)鍵詞:導(dǎo)彈;導(dǎo)航;抗干擾;預(yù)估控制;無(wú)跡卡爾曼濾波;指令保持

單通道紅外尋的制導(dǎo)導(dǎo)彈是近程防空導(dǎo)彈中十分重要的一種類別,自其問(wèn)世以來(lái),在歷次作戰(zhàn)中,對(duì)低空、超低空突防的直升機(jī)、無(wú)人機(jī)甚至巡航導(dǎo)彈等飛行器造成巨大的威脅[1-2]。因此,大部分的殲擊機(jī)、戰(zhàn)斗轟炸機(jī)以至武裝直升機(jī)都裝備有大量的人工紅外誘餌彈,通過(guò)投放干擾來(lái)對(duì)抗這類紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈[3]。對(duì)于傳統(tǒng)點(diǎn)源玫瑰掃描導(dǎo)引頭,導(dǎo)引頭可以根據(jù)接收到的紅外能量的強(qiáng)度突變,判斷已進(jìn)入受干擾狀態(tài),等到干擾源與目標(biāo)在導(dǎo)引頭視場(chǎng)內(nèi)分離即退出干擾態(tài),但這個(gè)分離過(guò)程需要一定的時(shí)間,尤其是在遠(yuǎn)距離時(shí)分離時(shí)間較長(zhǎng);即使是第四代紅外凝視成像導(dǎo)引頭,遭遇干擾后也需要一段時(shí)間進(jìn)行圖像處理、邏輯判斷及目標(biāo)篩選等過(guò)程。因此,不論是點(diǎn)源式還是成像體制的導(dǎo)彈都面臨干擾態(tài)下如何控制的問(wèn)題。

當(dāng)前工程上普遍采取的方法是在紅外導(dǎo)引頭視場(chǎng)內(nèi)出現(xiàn)干擾時(shí),對(duì)控制指令進(jìn)行保持,這是一種消極的應(yīng)對(duì)措施,導(dǎo)彈經(jīng)常會(huì)在干擾分離后產(chǎn)生不穩(wěn)定擺動(dòng)甚至丟失目標(biāo)。因此在導(dǎo)彈被紅外目標(biāo)干擾時(shí),為了使導(dǎo)彈產(chǎn)生更穩(wěn)定的彈道和不致于在被干擾的一小段時(shí)間內(nèi)丟失目標(biāo),本文以新一代便攜式防空導(dǎo)彈為研究背景,提出了一種紅外干擾態(tài)下基于無(wú)跡卡爾曼濾波器預(yù)估目標(biāo)狀態(tài)的控制算法,簡(jiǎn)稱預(yù)估控制。

1預(yù)測(cè)方案

1.1干擾態(tài)下的傳統(tǒng)控制方法

單通道控制導(dǎo)彈的舵偏控制信號(hào)可以分解為控制指令的幅值和控制相位角兩部分。在導(dǎo)彈進(jìn)入干擾態(tài)的時(shí)候,導(dǎo)引頭已經(jīng)無(wú)法產(chǎn)生正確的控制信號(hào),因此需要采取預(yù)估控制手段。傳統(tǒng)處理方法常用的主要有如下2種。

1)指令常值保持法。

圖1　干擾態(tài)下的指令保持方案

2)線性插值法。

線性插值算法是導(dǎo)彈從發(fā)射時(shí)刻開(kāi)始,實(shí)時(shí)記錄每個(gè)時(shí)刻的指令幅值和相位,進(jìn)入干擾態(tài)后,就分別對(duì)指令幅值和相位沿著干擾時(shí)刻點(diǎn)的切線進(jìn)行線性插值,該方法是基于控制指令存儲(chǔ)、插值的一種算法。結(jié)果如圖2所示。

圖2　干擾態(tài)下的線性插值方案

1.2目標(biāo)運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)法

傳統(tǒng)的思路認(rèn)為,紅外制導(dǎo)的導(dǎo)彈無(wú)法根據(jù)視線角輸出信息來(lái)預(yù)測(cè)目標(biāo)的速度和位置信息。然而,對(duì)于新一代便攜式單通道導(dǎo)彈,由于消旋穩(wěn)定技術(shù)的成熟使得旋轉(zhuǎn)導(dǎo)彈上面具有了一個(gè)相對(duì)于慣性空間不旋轉(zhuǎn)的平臺(tái)[4],該平臺(tái)為慣性器件和測(cè)距儀的安裝提供了可能,進(jìn)而可以得到導(dǎo)彈自身的速度信息和空間位置信息,把這些信息和導(dǎo)引頭視線角輸出結(jié)合在一起,從理論上來(lái)說(shuō)按照某一算法目標(biāo)的空間位置是可以確定的,進(jìn)而在導(dǎo)彈遭遇干擾的時(shí)候根據(jù)導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)信息和預(yù)測(cè)的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)實(shí)施預(yù)估控制。由彈目相對(duì)信息生成預(yù)測(cè)指令的過(guò)程如下。

(xryrzr)T=(xT-xyT-yzT-z)T

可得視線角速度在大地坐標(biāo)系下的表達(dá)式為

(1)

式中:Rr為彈目相對(duì)距離,qv為視線高低角,qh為視線偏航角。

式(1)表明只要獲得了導(dǎo)彈和目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)信息就可以計(jì)算視線角速度。需要指出的是,導(dǎo)引頭被干擾時(shí)需要假設(shè)目標(biāo)投放干擾源后繼續(xù)按投放前的加速度飛行。式(1)中導(dǎo)彈的運(yùn)動(dòng)信息是由彈上慣性測(cè)量組件得到的,而如何從有噪聲和誤差的導(dǎo)引頭的視線角輸出值和距離的測(cè)量值中獲取目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)信息就成為了一個(gè)關(guān)鍵,即如何讓目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)隨著觀測(cè)的進(jìn)行快速收斂到真值是個(gè)需要解決的問(wèn)題。本文采用無(wú)跡卡爾曼濾波(Unscented Kalman Filter,UFK)算法進(jìn)行目標(biāo)運(yùn)動(dòng)的在線預(yù)測(cè)。

2基于UKF的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)

前文中介紹了傳統(tǒng)的抗干擾段的處理方法,該方法是在導(dǎo)引頭丟失目標(biāo)過(guò)程中的一種非常消極的應(yīng)對(duì)措施,只能被動(dòng)地等到干擾飛出導(dǎo)引頭視場(chǎng)后重新搜索。事實(shí)上,式(1)表明只要有彈目相對(duì)運(yùn)動(dòng)信息,控制指令是可以預(yù)估的,而UKF算法可以讓目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)隨著觀測(cè)的進(jìn)行快速收斂到真值,從而在干擾態(tài)下用預(yù)估的彈目運(yùn)動(dòng)信息進(jìn)行目標(biāo)跟蹤。

在目標(biāo)預(yù)測(cè)跟蹤過(guò)程中,首先要建立跟蹤模型,找到與目標(biāo)真實(shí)運(yùn)動(dòng)情況相匹配的運(yùn)動(dòng)模型是保證目標(biāo)預(yù)測(cè)精度的重要前提;在建立了目標(biāo)運(yùn)動(dòng)模型之后,根據(jù)觀測(cè)值和模型預(yù)測(cè)值可以進(jìn)行濾波估計(jì)。

2.1建立目標(biāo)跟蹤模型

目標(biāo)運(yùn)動(dòng)模型一般是按照牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律來(lái)描述目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,目標(biāo)“當(dāng)前”運(yùn)動(dòng)模型是加速度均值非零的一階時(shí)間相關(guān)模型[5]。它認(rèn)為目標(biāo)以某一加速度機(jī)動(dòng)時(shí),下一時(shí)刻的加速度的取值是有限的,且只能在當(dāng)前加速度的某個(gè)鄰域內(nèi),“當(dāng)前”模型采用修正瑞利分布來(lái)描述加速度的統(tǒng)計(jì)特性:均值為當(dāng)前加速度預(yù)測(cè)值,即

(2)

(3)

(4)

則機(jī)動(dòng)目標(biāo)模型可表示為

(5)

“當(dāng)前”統(tǒng)計(jì)模型用非零均值和修正瑞利分布描述機(jī)動(dòng)加速度特性,因而比較符合實(shí)際。

2.2無(wú)跡卡爾曼濾波

建立了目標(biāo)運(yùn)動(dòng)模型之后,就是目標(biāo)跟蹤的濾波,也就是狀態(tài)估計(jì),是根據(jù)選定的系統(tǒng)方程和獲得的量測(cè)信息對(duì)系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行估計(jì)的過(guò)程。文獻(xiàn)[6]介紹的無(wú)跡卡爾曼濾波是一種經(jīng)典的濾波算法,具有良好的收斂性和較高的預(yù)測(cè)精度,并適用于非線性問(wèn)題。

2.2.1無(wú)跡變換

無(wú)跡變換(Unscented Transformer,UT)是無(wú)跡卡爾曼濾波的基礎(chǔ)。它的原理是:對(duì)于非線性變換,在原有狀態(tài)分布中按某一規(guī)則選取點(diǎn)集ξ,使得這些點(diǎn)的均值和方差與原狀態(tài)分布的均值和方差一致,之后將這些點(diǎn)代入非線性函數(shù),得到對(duì)應(yīng)的非線性函數(shù)點(diǎn)集γ,通過(guò)這些點(diǎn)求取變換后的均值和協(xié)方差,之后根據(jù)這個(gè)均值和方差按某一規(guī)則取點(diǎn)得到變化后的點(diǎn)集。UT變換示意圖如圖3所示。

圖3　無(wú)跡變化原理示意圖

2.2.2UKF算法步驟

設(shè)離散化的非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的狀態(tài)方程和測(cè)量方程有如下形式:

(6)式中:f為狀態(tài)轉(zhuǎn)移函數(shù);h為狀態(tài)測(cè)量函數(shù);Z(k)為k時(shí)刻的觀測(cè)向量;W,V為噪聲向量。結(jié)合上述無(wú)跡變換,得到細(xì)化的UKF的算法步驟如下。

首先,按照對(duì)稱的采樣策略,計(jì)算無(wú)跡變換后的sigma采樣點(diǎn)有:

(7)

(8)

以上就是無(wú)跡卡爾曼濾波算法的完整迭代步驟[7]。通過(guò)上述狀態(tài)的估計(jì)過(guò)程就可以得到所需要的目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息。另外,影響UKF預(yù)測(cè)精度的原因主要是噪聲引起的預(yù)測(cè)速度的波動(dòng),即在導(dǎo)彈剛進(jìn)入干擾段的瞬間的速度不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為是干擾過(guò)程中目標(biāo)的真實(shí)速度,合理的做法是把進(jìn)入干擾態(tài)之前某一小段時(shí)間內(nèi)(通常取10～20個(gè)數(shù)據(jù)步長(zhǎng))的速度做一個(gè)平均,來(lái)消除噪聲引起的速度波動(dòng)對(duì)預(yù)測(cè)段預(yù)測(cè)精度造成的影響。

UKF通過(guò)無(wú)跡變換使得對(duì)均值和方差的估計(jì)精度精確到了兩階,且算法簡(jiǎn)潔,計(jì)算量適中,在工程上具有較好的實(shí)用性。

2.3預(yù)估控制實(shí)施流程

作戰(zhàn)時(shí)預(yù)估控制的實(shí)施流程是:在導(dǎo)引頭可以正常工作時(shí),一直啟用預(yù)估算法來(lái)獲得預(yù)測(cè)的目標(biāo)速度和位置信息;在導(dǎo)彈進(jìn)入干擾態(tài)時(shí),轉(zhuǎn)入到預(yù)估控制模式,并且認(rèn)為目標(biāo)依舊按照進(jìn)入干擾態(tài)之前的狀態(tài)飛行,直到退出干擾態(tài)模式。其算法信息傳遞流程如圖4所示。

圖4　UKF預(yù)估算法的使用流程

圖4中的實(shí)線表示導(dǎo)引頭正常工作時(shí)一邊進(jìn)行UKF解算目標(biāo)運(yùn)動(dòng)信息,一邊輸出控制指令控制彈體;虛線表示導(dǎo)彈遭遇干擾時(shí),轉(zhuǎn)入預(yù)估控制模式,由預(yù)測(cè)得到的視線角速度和控制相位來(lái)控制彈體;坐標(biāo)轉(zhuǎn)換是把導(dǎo)引頭的視線角輸出信息從視線坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到地面坐標(biāo)系;UKF解算器是利用無(wú)跡卡爾曼濾波算法進(jìn)行目標(biāo)信息估計(jì)。

2.4濾波效果仿真

本節(jié)仿真將驗(yàn)證UKF對(duì)目標(biāo)的跟蹤預(yù)測(cè)效果。如果單純只提供彈目視線的高低角和航向角,則跟蹤效果很不穩(wěn)定[8]。近年來(lái)激光測(cè)距儀小型化技術(shù)日益成熟,為在導(dǎo)引頭位標(biāo)器上安裝測(cè)距儀提供了可能,因此考慮包含距離觀測(cè)量的UKF算法。

為了說(shuō)明基于UKF的預(yù)測(cè)效果,不妨設(shè)導(dǎo)彈作為觀測(cè)器做某一已知運(yùn)動(dòng),而目標(biāo)運(yùn)動(dòng)模型為2.1節(jié)中描述的“當(dāng)前”運(yùn)動(dòng)模型,測(cè)量模型為

(9)

為了模擬真實(shí)情況,在仿真條件中增加初始誤差和量測(cè)噪聲:初值位置偏差200m,速度偏差20m/s,加速度偏差10m/s2,量測(cè)噪聲的角度誤差幅值為0.1°,距離測(cè)量誤差幅值為10m,且均為均勻分布的白噪聲。進(jìn)行50次蒙特卡洛仿真,UKF對(duì)目標(biāo)x方向的位移xT、速度vxT和加速度axT的預(yù)測(cè)結(jié)果如圖5所示。

圖5　有量測(cè)噪聲且有初始偏差下的加速目標(biāo)運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)

由圖5可以看到,在設(shè)定的條件下,位置預(yù)測(cè)與實(shí)際值吻合得很好,20m/s的速度偏差在1s左右即可收斂,加速度在2s左右可收斂至實(shí)際值附近,此后均穩(wěn)定在實(shí)際值附近。這表明:包括彈目相對(duì)距離的三維觀測(cè)量的UKF算法,對(duì)于加速度連續(xù)變化的機(jī)動(dòng)目標(biāo),在典型的量測(cè)誤差情況下,具有良好的收斂性。在有初始誤差的跟蹤過(guò)程中,經(jīng)過(guò)短暫的時(shí)間也能收斂到真值附近。因此,三維觀測(cè)的無(wú)跡卡爾曼濾波算法可以為導(dǎo)彈進(jìn)入干擾態(tài)時(shí)提供精確的預(yù)估控制指令,能使便攜式單通道導(dǎo)彈在無(wú)地面其他精確設(shè)備支持的條件下發(fā)射,具有很強(qiáng)的工程實(shí)用價(jià)值。

3干擾態(tài)下仿真對(duì)比

為了校驗(yàn)本文建立的干擾態(tài)下UKF預(yù)估控制算法的合理性和有效性,對(duì)比與傳統(tǒng)的處理方式存在的控制效果的差別,將3種不同的處理算法進(jìn)行50次閉合彈道的蒙特卡洛仿真。

設(shè)置一典型的單通道導(dǎo)彈目標(biāo):某直升機(jī)飛行高度540m,斜距4 000m,航路捷徑0,飛行速度100m/s,直線飛行,攻擊方式為迎攻。導(dǎo)彈的發(fā)射采用直瞄發(fā)射方式。目標(biāo)在導(dǎo)彈發(fā)射后0.5s在豎直平面內(nèi)開(kāi)始做“蛇形”機(jī)動(dòng)。導(dǎo)彈采用不含目標(biāo)機(jī)動(dòng)補(bǔ)償項(xiàng)的修正比例導(dǎo)引律。在3.55～4.4s這0.85s的時(shí)間間隔內(nèi)遭遇紅外干擾,重點(diǎn)觀察各個(gè)方法在這個(gè)時(shí)間段內(nèi)的控制指令和實(shí)際值之間的偏差。

3.1傳統(tǒng)控制方法

圖6　常值保持法在干擾態(tài)中的處理

從圖6可以看出,指令保持方案在遭遇干擾時(shí)給出的視線角速度與真實(shí)值之間的最大誤差達(dá)到了0.30(°)/s,而控制相位的最大誤差達(dá)到了180°。

圖7　線性外插法在干擾態(tài)中的處理

從圖7中可以看出,線性外插法較指令保持法效果略好,視線角速度最大偏差達(dá)到了0.17(°)/s,而控制相位偏差也達(dá)到了110°。

可以看到,常值保持或者線性外插的預(yù)測(cè)視線角速度和控制相位與真實(shí)值之間存在比較大的誤差。

3.2基于UKF的目標(biāo)預(yù)測(cè)法

給出50次蒙特卡洛仿真的導(dǎo)彈和目標(biāo)的外彈道結(jié)果如圖8所示,縱坐標(biāo)為位置y,橫坐標(biāo)為位置x。

圖8顯示了導(dǎo)彈追蹤目標(biāo)的過(guò)程中,目標(biāo)在0.5～3.5s作蛇形機(jī)動(dòng),導(dǎo)彈經(jīng)過(guò)0.85s的干擾段最終精確命中目標(biāo)。

圖8　彈目運(yùn)動(dòng)軌跡

圖9　基于UKF預(yù)測(cè)的干擾段控制指令

方法qmax/((°)·s-1)Δp0,max/(°)指令保持法0.30180線性外插法0.17110UKF預(yù)測(cè)法0.012

從表1可以看到,線性外插法的視線角速度和控制相位最大偏差分別是指令保持法的56.7%和61.1%;而基于UKF的目標(biāo)預(yù)測(cè)法的視線角速度和控制相位的最大偏差分別是指令保持的3.3%和1.1%。因此,采用本文提出的基于目標(biāo)速度預(yù)測(cè)的方法在控制效果上有很大的提升。這是因?yàn)?指令保持法和指令的線性外插法是消極的應(yīng)對(duì)措施,雖然簡(jiǎn)單、易于在工程上實(shí)現(xiàn),但它給出的控制指令并不符合干擾態(tài)下導(dǎo)彈和目標(biāo)實(shí)際的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,因而與真實(shí)的視線角速度和控制相位存在較大偏差,甚至完全相反;而基于UKF的目標(biāo)預(yù)測(cè)法的控制方法是利用導(dǎo)彈上慣導(dǎo)給出的實(shí)際運(yùn)動(dòng)和預(yù)測(cè)的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)來(lái)生成視線角速度,避免了傳統(tǒng)方法的盲目性。因此,只要目標(biāo)運(yùn)動(dòng)信息預(yù)測(cè)準(zhǔn)確,計(jì)算得到的視線角速度與真值的偏差就會(huì)很小。顯然,基于目標(biāo)運(yùn)動(dòng)信息推測(cè)的UKF預(yù)估控制較指令常值保持有明顯優(yōu)勢(shì)。

4結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)單通道紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈對(duì)目標(biāo)投放干擾導(dǎo)致導(dǎo)引頭無(wú)法給出控制指令的問(wèn)題展開(kāi)了研究,針對(duì)傳統(tǒng)的指令保持和線性外插存在的不足,創(chuàng)新性地提出了采用基于無(wú)跡卡爾曼濾波算法的預(yù)估控制策略,得出結(jié)論:用本文提出的控制方法代替指令常值保持等傳統(tǒng)的干擾段處理方法,其控制效果有大幅提升,產(chǎn)生的控制指令偏差將減小96%以上。仿真結(jié)果表明控制策略切實(shí)可行,研究結(jié)果對(duì)新一代便攜式單通道導(dǎo)彈抗干擾提供了實(shí)用可靠的工程參考。

參考文獻(xiàn)

[1]葉堯卿.便攜式紅外尋的防空導(dǎo)彈設(shè)計(jì)[M].北京:宇航出版社,1996:13-16.

YE Yao-qing.Design of portable infrared homing air-defense missile[M].Beijing:China Astronautic Publishing House,1996:13-16.(in Chinese)

[2]FRED T J.Lighten up:shoulder-launched weapon systems come of age[J].Jane’s International Defense Review,2015,48(3):1-10.

[3]淦元柳,蔣沖,劉玉杰,等.國(guó)外機(jī)載紅外誘餌技術(shù)的發(fā)展[J].光電技術(shù)應(yīng)用,2013,28(6):13-17.

GAN Yuan-liu,JIANG Chong,LIU Yu-jie,et al.The development of the airborne infrared decoy technology abroad[J].Electro-Optic Technology Application,2013,28(6):13-17.(in Chinese)

[4]楊衛(wèi)平,沈振康.紅外成像導(dǎo)引頭及其發(fā)展趨勢(shì)[J].激光與紅外,2007,37(11):1 129-1 136.

YANG Wei-ping,SHEN Zhen-kang.Infrared imaging seeker and its development trend[J].Laser & Infrared,2007,37(11):1 129-1 136.(in Chinese)

[5]石章松.目標(biāo)跟蹤與數(shù)據(jù)融合理論及方法[M].北京:國(guó)防工業(yè)出版社,2010:58-59.

SHI Zhang-song.Target tracking and data fusion theory and method[M].Beijing:National Defense Industry Press,2010:58-59.(in Chinese)

[6]郝曉靜.無(wú)跡卡爾曼濾波算法在目標(biāo)跟蹤中的研究[J].電子設(shè)計(jì)工程,2012,20(13):161-163.

HAO Xiao-jing.Unscented Kalman filter in target tracking study[J].Electronic Design Engineering,2012,20(13):161-163.(in Chinese)

[7]WANG Xiang-hua,QIN Zheng,YANG Hui-jie,et al.A fuzzy adaptive algorithm based on current statistical model for maneuvering target tracking[J].Acta Armamentari,2009,30(8):1 090-1 093.

[8]FOGEL E,GAVISH M.Nth-order dynamics target observability from angle measurements[J].IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems,1988,24(3):305-308.

A Predict-control Method of Anti-interference of Single-channel Infrared Missile

WANG Hui,CHEN Le-ping,LI Ke-yong,DONG Rui-xing

(Shanghai Academy of Spaceflight Technology,Shanghai 201109,China)

Abstract:Characterized by its advantages of simple structure,high precision and fire-and-forget,the single-channel infrared homing guided missile is widely applied to the short-range air-defense weapon system.However,the artificial bait is the main factor affecting the combat effectiveness.Taking the new generation of portable single-channel missile for instance,the defect of traditional anti-interference algorithm with command maintenance was analyzed,and a predictive control strategy based on Unscented Kalman Filter(UKF)was proposed in order to improve the anti-interference ability.The filter’s application method and operating condition were given,as well as the implementation process of predictive control strategy.The proposed method was compared with the traditional method of command maintenance.The simulation result indicates that the predictive control strategy has better tracking performance and good adaptability to the noise and initial error,and it is an alternative for the traditional method.

Key words:missile;navigation;anti-interference;predictive control;UKF;command maintenance

收稿日期:2015-10-30

作者簡(jiǎn)介:王輝(1990- ),男,碩士研究生,研究方向?yàn)閷?dǎo)彈總體設(shè)計(jì)。E-mail:w_hui_nuaa@qq.com。

中圖分類號(hào):TJ761.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1004-499X(2016)02-0035-07