反坦克导弹气动力参数辨识研究
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摘要
本文以某型反坦克导弹为背景，利用导弹飞行试验数据，应用最大似然递推算法估算了该导弹的气动力参数。
首先，以卡尔曼滤波为基础，将其推广于非线性动力学系统，建立了广义卡尔曼滤波算式；其次，把广义卡尔曼滤波算式应用于非线性动力学系统最大似然算法和非线性动力学系统最大似然递推算法中，建立了各自的参数估计完备算式；再其次，以所建立的倾斜稳定导弹空间运动数学模型为基础，根据该导弹的气动布局，推导并建立了该导弹空间运动数学模型，将最大似然递推算法应用其中，建立了导弹气动力参数辨识的数学模型；最后，利用该模型，估算出了气动力参数，所得结果与风洞实验数据基本吻合，从而认为采用此方法是可行的。
In this paper which was in the background of some model antitank missle, adopting maximum likelihood identification method estimated the aerodynamic parameters of the missle, with using flight datas.
First, being based upon kalman filter, extended kalman filter formulas was established; second, with using extended kalman filter in non-linear dynamics system maximum likelihood identification method, the self-contained formulas of estimating parameter was established; third, according to the air layout of the missle, the aerodynamic parameters identification calculating model was gained, with applying to the non-linear dynamics system maximum likelihood identification method; finally, with using the calculating model, the aerodynamic parameters were gained. The results which were gained from the calulating model were almost consistent with which were gained from the wind tunnel experiment. Thus, it was viable to use the method to estimate the aerodynamic parameters.
首先，以卡尔曼滤波为基础，将其推广于非线性动力学系统，建立了广义卡尔曼滤波算式；其次，把广义卡尔曼滤波算式应用于非线性动力学系统最大似然算法和非线性动力学系统最大似然递推算法中，建立了各自的参数估计完备算式；再其次，以所建立的倾斜稳定导弹空间运动数学模型为基础，根据该导弹的气动布局，推导并建立了该导弹空间运动数学模型，将最大似然递推算法应用其中，建立了导弹气动力参数辨识的数学模型；最后，利用该模型，估算出了气动力参数，所得结果与风洞实验数据基本吻合，从而认为采用此方法是可行的。
In this paper which was in the background of some model antitank missle, adopting maximum likelihood identification method estimated the aerodynamic parameters of the missle, with using flight datas.
First, being based upon kalman filter, extended kalman filter formulas was established; second, with using extended kalman filter in non-linear dynamics system maximum likelihood identification method, the self-contained formulas of estimating parameter was established; third, according to the air layout of the missle, the aerodynamic parameters identification calculating model was gained, with applying to the non-linear dynamics system maximum likelihood identification method; finally, with using the calculating model, the aerodynamic parameters were gained. The results which were gained from the calulating model were almost consistent with which were gained from the wind tunnel experiment. Thus, it was viable to use the method to estimate the aerodynamic parameters.
引文
[1]．蔡金狮．飞行器系统辨识．北京：宇航出版社，1995
[2]．蔡金狮．动力学系统辨识与建模．北京：国防工业出版社，1994
[3]．闫章更，祁载康．射表技术．北京：国防工业出版社，2000
[4]．钱杏芳，张鸿端，林瑞雄．导弹飞行力学．北京：北京工业学院出版社，1987
[5]．汪清，蔡金狮．飞机大攻角非定常气动力建模与辨识．宇航学报，1996，4
[6]．崔平远．飞行器参数辨识方法与应用研究．飞行力学，1996，9
[7]．郭雷．系统辨识理论的某些进展及问题，《中国控制会议论文集》，1994，8
[8]．刘兴堂，万少松．一种估计飞行器运动特性的实用极大似然算法．飞行力学，1999，3
[9]. Chapman G T, Kir D B. A method for extracting aerodynamic coefficients from free-flight data. AIAA Journal, 1970,8(4):753-757
[10]. Qi Zaikang. Multi-Spline Technique for the Extraction of Drag Coefficients from Radar Data. Journal of Beijing Instinute. 1994. Vol. 3. No. 1
[11]．杨小龙，万春熙，俞仁顺．火箭弹道附近大气参数系统辨识的研究．兵工学报，1994，5
[12]．陈再新，刘福长，鲍国华．空气动力学．航空工业出版社，1993，8
[13]．李言俊，张科．系统辨识理论及应用．北京：国防工业出版社，2003，5
[14]. Jan G lee, et al. Aerodynamic parameter identification of a tactical missile utilizing postflight telemetry data. AIAA 85-1768
[15]．刘兴堂，万绍松．一种估计飞行器运动特性的实用极大似然法．飞行力学，1999，3
[16]．王晓鹏．气动优化设计中的紧凑混合遗传算法．清华大学出版社，1996，11
[17]．陈云鹏，张凯院，徐仲．矩阵论．西北工业大学出版社，1989，6
[18]．徐士良．C常用算法程序集．清华大学出版社，1996，11
[19]．赵选民，秦超英，师义民，徐伟．数理统计．西北工业大学出版社社，1989，6
[20]．史万明，杨骅飞等．数值分析．北京理工大学出版社，2002，8
[21]．箭弹空气动力特性分析与计算编写组．箭弹空气动力特性分析与计算．国防工业出版社，1979，5
[22]. Klein V. Maximum likelihood method for estimating airplane stability and control parameter from flight data in frequency domain. NASA TP1637
[23]．张旺，王世鎏．自动控制原理．北京理工大学出版社，1994，1
[24]．吴广玉等．系统辨识与自适应控制．哈尔滨：哈尔滨工业大学社，1987
[25]．徐家蓓．控制系统数字仿真．北京理工大学出版社，1998，9
[26]．中国兵器工业第二0三研究所，某型导弹武器系统气动力参数，2001
[27]．中国兵器工业第二0三研究所，某型导弹武器系统弹上计算机数学模型，2002
[28]．全昌业．参数估计的样条函数法应用．飞行力学，1997，6
[29]．张金槐，蔡洪．飞行器试验统计学．国防科技大学出版社，1995，10
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