[发明专利]一种基于试验设计与进化寻优的制导工具误差辨识方法

说明书

本发明提供一种基于试验设计与进化寻优的制导工具误差辨识方法，包括以下步骤：步骤一、获取数据信息；步骤二、对数据信息进行预处理；步骤三、设定参数，包括设定目标函数、设定约束条件、设定搜索空间、设定种群范围和设定进化代数；步骤四、根据实验设计方法完成多次的误差系数辨识，并统计分析结果。本发明在惯性/星光复合制导条件下，利用多源测量信息，采用基于进化寻优的弹道复现方法对误差系数辨识，同时提出多次寻优的试验设计方案，提高了遗传进化算法寻优效果，能有效分离制导工具误差系数，相比传统工具误差辨识方法具有明显优势。

技术领域

本发明涉及航天航空技术领域，具体涉及一种基于试验设计与进化寻优的制导工具误差辨识方法。

背景技术

远程弹道导弹中，惯性/星光复合制导是在纯平台惯性制导的基础上利用星敏感器测量信息进行修正的制导方法。通过建立惯性制导坐标系，通过控制指令来修正补偿平台失准角，最终使导弹能够准确打击目标点；与此同时，星敏测量数据能够很好地反映工具误差的实际情况，是制导工具误差辨识的重要信息来源。

目前，误差系数分离的数学方法很多，一类是基于线形矩阵理论的方法，一类是考虑验前信息的概率处理方法。但这些方法或者不能有效综合利用各种信息，或者不能有效分离误差系数，往往仅能大概分离一些主要工具误差项，分离结果不能为导弹武器系统的精度评定提供充分支持。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于试验设计与进化寻优的制导工具误差辨识方法。在惯性/星光复合制导条件下，利用多源测量信息，采用基于进化寻优的弹道复现方法对误差系数辨识，同时提出N次寻优的试验设计方案，可以有效地提高工具误差辨识的效果，能够准确地分离制导工具误差系数(本发明能辨识的误差系数如下：初始对准误差系数，3项；陀螺误差系数，15项；加速度计误差系数，15项；平台系统静态误差系数，18项；平台系统动态误差系数，6项；合计共57项)，相比传统辨识方法具有明显优势。

具体技术方案如下：

一种基于试验设计与进化寻优的制导工具误差辨识方法，包括以下步骤：

步骤一、获取数据信息，所述数据信息包括飞行试验弹道数据、导弹发射点信息、误差系数地面标定信息、星敏感器安装角、星敏感器测量数据以及导弹落点偏差数据；

步骤二、对数据信息进行预处理；

步骤三、设定参数，包括设定目标函数、设定约束条件、设定搜索范围、设定种群范围以及设定进化代数，具体是：

设定目标函数为表达式1)：

Fit＝W+Δδ 1)；其中：Fit为目标函数，W为视速度视位置遥外差加权拟合残差平方和，Δδ为星敏测量值加权拟合残差平方和；

设定约束条件为表达式2)：

其中：为纵向落点偏差拟合值，为横向落点偏差拟合值，ΔL为纵向落点偏差，ΔH为横向落点偏差；ΔM₁、ΔM₂为落点偏差允许误差量，设定为表达式3)：

0ΔM₁≤20％·|ΔL|

0ΔM₂≤20％·|ΔH| 3)；

设定搜索范围为表达式4)：

[E_K-3σ,E_K+3σ] 4)；

其中：E_K为待分离误差系数的地面标定值，σ为待分离误差系数的标准差；

步骤四、根据实验设计方案，基于进化寻优的方法，按步骤一、步骤二和步骤三进行多次误差系数辨识，对多次辨识结果进行综合分析与统计处理，得到最终的误差系数辨识结果。