بررسی تاثیر خطای پارامتر ضریب بالستیک بر دقت فیلتر کالمن توسعه‌یافته در ردگیری اهداف بالستیک

موشک بالستیک یکی از مهم‌ترین تهدیدات هوایی در جنگ‌های مدرن است، بنابراین مهم است که قبل از اصابت به زمین، ردگیری و در صورت لزوم منهدم شود. bm معمولاً سه مرحله پرواز مختلف دارد: boost، coast و re-entry. استفاده از فیلتر تخمین در سیستم‌های دفاعی موشک‌های بالستیک بسیار موردتوجه بوده است که با توسعه فن آوری فیلتر غیرخطی و روش ردیابی اهداف مانوری، الگوریتم ردیابی و دقت آنها بسیار بهبودیافته است. روابط مربوط به تخمین اطلاعات حالت مانند موقعیت و سرعت bm، با استفاده از فیلتر کالمن توسعه یافته ، بیان می‌شود؛ بدین منظور مدل سینماتیک هدف بالستیک به دست آمده و بر اساس مدل دینامیک بالستیک روابط مربوط به فیلتر کالمن توسعه‌یافته، بیان شده است. این مدل شامل نیروهای اصلی است که بر آن اعمال می‌شود، یعنی: پیشرانه، درگ و جاذبه. یکی از پارامترهای bm که در میزان نیروی درگ وارد بر آن اثر مستقیم دارد، ضریب بالستیک آن است که در این مقاله تاثیر میزان خطای این پارامتر در تخمین مسیر پروازی بررسی می شود. روابط به‌منظور بررسی و تحلیل اثر خطای پارامتر مدنظر، برای سناریوهای مختلف، شبیه‌سازی و در پایان نتایج مربوط به اثر زمان ردگیری، فاصله محل اصابت و ضریب بالستیک به‌صورت تحلیلی بیان شده است.

Investigation of the effect of ballistic coefficient parameter error on the accuracy of the Extended Kalman filter in tracking ballistic targets

Ballistic missiles are one of the most important air threats in modern warfare, so it is important that they be tracked and destroyed if necessary before hitting the ground. BM usually has three different flight stages: boost, coast and re-entry. The use of estimation filters in ballistic missile defense systems has received much attention, which has been greatly improved with the development of nonlinear filter technology and maneuver tracking methods, tracking algorithms and their accuracy. Relationships for estimating state information such as position and BM speed are expressed using the Extended Kalman Filter (EKF); for this purpose, the kinematic model of the ballistic target is obtained and based on the ballistic dynamic model, the relations related to the EKF are expressed. This model includes the main forces that are applied to it, namely: thrust, drag and gravity. One of the BM parameters that has a direct effect on the amount of drag force is its ballistic coefficient. In this paper, the effect of the error rate of this parameter in estimating the flight path is investigated. In order to investigate and analyze the effect of the error of the parameter, the simulations are analyzed for different scenarios, and at the end, the results related to the effect of tracking time, distance of the place of impact and ballistic coefficient are expressed analytically.