彈道數據處理

彈道數據處理

用數學方法對無線電測量或光學測量所獲得的彈道數據進行檢驗、整理、校正、計算,減小或消除數據的誤差,得出反映運載火箭運動軌跡的精確彈道參數。

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基本介紹

彈道數據處理的主要任務是:
①提供運載火箭的瞬時位置、速度,預示落點(見落點預示)和某些能表征火箭工作狀況的監控信息等,作為向目標傳送控制指令的依據;
②為彈道和軌道測量、遙測、遙控設備提供運載火箭指向數據,引導這些設備捕獲目標;
③為用戶提供精確的彈(軌)道參數和性能參數,作為火箭和太空飛行器的全面評定和改進設計的基本依據。彈道數據處理分為實時處理和事後處理。

實時處理

在運載火箭和太空飛行器飛行試驗中,用彈道測量設備和遙測設備進行觀測,同時對所測得的數據進行加工處理,以獲得目標的瞬時位置、速度、加速度、落點和反映火箭、太空飛行器本身內部狀況的某些性能參數以及目標指向數據,供試驗場的飛行安全系統、指揮系統、目標捕獲系統使用。實時處理系統使用電子計算機、數據分配和監控、彈道和落點顯示等數據處理和監視設備。實時處理須在極短的時間內計算和分配大量數據,對於這些數據只能在時間允許的條件下作一些必要的誤差修正。然後用統計估計方法計算彈道狀態參數或軌道要素,從而計算落點和其他有關數據。同時,這種系統還能用規定的方法對遙測的某些性能參數進行實時處理。為保證實時數據處理的質量,須把多種測量手段獲得的數據在相同的條件下相互比較,並與火箭和太空飛行器的理論彈(軌)道比較。

事後處理

在採集數據之後進行的處理。處理過程包括以下幾個步驟:
①信息復原:將測量記錄下來的數據恢復為原始測得的物理量數據。
②誤差修正:改正測量中的系統誤差,包括時間不一致的修正,光電波折射修正,設備動態系統誤差修正,各測量站的坐標轉換到同一坐標繫上的修正等。
數據預處理:用數學方法(如最小二乘法)對測量數據進行平滑處理,用以檢驗數據的合理性和減少隨機誤差的影響,使數據便於進一步加工。④彈道的統計估計:這是彈道數據處理的最後一個環節。用統計估值方法(最小二乘法、最佳彈道估值法、推廣的卡爾曼濾波方法等)計算彈(軌)道參數和進行測量結果的精度估計。
事後處理用的遙測和無線電彈道測量的原始數據一般記錄在磁帶上,可直接輸入計算機處理。光學測量的影像數據記錄在照相膠片或乾板上,必須經過相應的判讀設備將膠片或乾板上的目標部位特徵和數據按一定的格式轉換成穿孔紙帶、穿孔卡片或記錄在磁帶上,才能輸入計算機處理。

總結

由於任務不同,實時處理系統和事後處理系統的設備性能和配備也不盡相同,但任何完善的數據處理系統都應滿足硬、軟設備的通用性、基本結構的穩定性、保存大量信息的完整性和改變處理功能的靈活性等基本要求。(見數據採集和處理、航天測控和數據採集網)

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