一种基于Monte Carlo的导引头预定误差概率分析方法

李世平 张淑琴

摘 要： 为使导引头回波开机后能快速捕获和跟踪目标，需要在回波开机前对导引头进行天线角度预定。本文基于Monte Carlo方法，对角度预定误差进行分析和仿真，从概率的角度，提出了误差源的误差分配要求，为系统的设计提供参考。

关键词： 角度预定；导引头；仿真；概率

1 概述

为了保证导引头回波开机后能可靠截获和跟踪目标，需要在回波开机前进行天线角度预定[1]，使导引头天线波束中心尽可能指向目标。

Monte Carlo 方法的基本思路：首先根据实际问题构造一个简单且便于实现的概率统计模型（ 随机事件、随机过程或随机系统） ； 然后对模型中的随机变量进行随机抽样（ 即做统计模拟试验） ；最后对试验结果进行计算处理和分析[2]。

2 导引头天线角度预定

为进行导引头天线角度预定，需要定义相关坐标系，在此基础上进行坐标变换。

2.1 坐标系定义

首先，对导引头天线角度预定中用到的坐标系的定义如下[3][4]：

（1）地面惯性坐标系OXGYGZG

原点O——雷达天线阵面中心；

OXG——在过O的水平面内，指向北为正；

OYG——在包含OXG的铅垂面内，垂直于OXG轴，向上为正；

OZG——由右手法则确定。

（2）弹体坐标系OXDYDZD

原点O——导弹质心；

OXD——沿导弹纵轴方向，指导弹头部为正；

OYD——在导弹纵对称平面内，垂直于OXD轴，向上为正；

OZD——由右手法则确定。

其次，两个坐标之间的转换关系如下：

若坐标系A绕oy轴旋转φ角，得到新坐标系B，则其转换矩阵为：

……………………………………（1）

若坐標系A绕oz轴旋转θ角，得到新坐标系B，则其转换矩阵为：

…………………………………（2）

若坐标系A绕ox轴旋转γ角，得到新坐标系B，则其转换矩阵为：