高机动再入弹头的多模型混合估计理论的研究

在当前复杂的国际环境中发展导弹拦截系统已成为现代国防安全的支柱，随着空天技术的综合以及一些新技术的出现，再入段拦截在整个拦截过程中的重要性越来越高，其中具有高度机动再入能力的弹头已经步入实战，这种复杂的再入过程对导弹拦截提出了新的研究问题。作为再入拦截的关键技术，本课题着眼于研究高机动再入弹头的混合估计问题，采用多模型方法作为这一难题的解决方案。期望通过建立高机动再入弹头的跟踪模型，揭示这种目标的模式空间的几何特征以及模式变化的特征，在此基础上开展对高机动弹头多模型估计器的模型集设计问题进行系统的研究，设计适用于弹头机动再入跟踪的非线性滤波器，最终获得稳定性好、收敛速度快、计算效率高的高机动再入弹头多模型估计器。本课题理论上可以为多模型方法的模型集设计与混合估计提供理论基础，实际可用于弹头高机动再入的预测以及拦截。

在近年的航天技术发展当中，临近空间高超声速飞行器的出现与发展受到极高的关注，这种飞行器的主要特征是其再入过程的机动特性，而此特征又给其拦截带来挑战。本课题关注了高机动目标再入的混合估计问题，开展建模技术的研究，研究这种目标的再入动力学模型，开展了针对模式分布特征的模型集设计研究，开展模型未知情况下在线学习模型的研究。针对高机动弹道目标再入中的机动特征，开展了多模型估计器的混合估计研究，降低跟踪器的计算量，使得跟踪器符合再入目标的机动特征。上述工作的开展为临近空间高超声速飞行器的混合估计的进一步研究提供了研究观点和可用技术。