防空导弹结构可靠性设计问题

本文讨论了防空导弹结构可靠性设计的基本方法。介绍了机械结构可靠性与电子产品可靠性的区别,提出了导弹结构可靠性所需考虑的特殊问题;对载荷设计、强度设计的变差系数作了讨沦,并推荐了一些统计数据。     

能量理论在空空导弹攻击效果评价中的应用

针对现有空空导弹攻击效果评价方法局限于运动学方程的问题,借鉴能量机动理论,提出从能量角度评价导弹攻击效果的方法。现有方法没有考虑过载与能量消耗的关系,基于此提出机动强度来描述一段时间内飞行器的能量消耗,推导出导弹与目标机动强度的对应关系,并以此对导弹攻击效果进行评价。同时为了体现不同机动强度对飞机的后续影响,又提出机动潜力用以评价剩余机动能力。仿真算例验证了评价指标的有效性。研究结果表明,机动强度可以弥补现有评价理论在能量方面的缺失,有利于进一步提升空空导弹攻击效能评估的准确性。     

美俄核导弹列车揭秘

据俄罗斯《消息报》近日报道,俄总统普京透露,俄罗斯正在研发不同于其他国家持有的新型核导弹,而且俄战略火箭兵将在2004年年底进行了机动"撒旦"和"白杨"一M弹道导弹发射。导弹武器依不同的打击方式及保存自己的不同途径可以由不同的发射平台,包括空中的飞机,水面舰艇,水下潜艇,地面公路车辆、铁路车辆,地下井等实施发射。这些构成了导弹武器系统的多种发射方式。陆上机动导弹发射是指利用铁路和公路发射车辆进行机动发射导弹,其中较为神秘的是铁路机动发射的核导弹列车。由于隐蔽性及机动性大,美国、俄罗斯等国都装备有这种铁路机动导弹发射系统。     

弹着时间可控的机动目标多弹协同制导律

针对机动目标的多导弹齐射攻击，运用最优控制和卡尔曼滤波理论探索机动目标下弹着时间可控制导律问题。设计了一种最优弹着时间可控的制导律，它由指定弹着时间和预计弹着时间的误差作为反馈信号与传统比例制导律结合推导得出，称之为弹着时间可控制导律（Impact-time-control Guidance Law，简称ITCG），同时利用卡尔曼滤波估计了目标加速度。通过对作战模型情况的仿真，可以看出这种新型的制导律应用于引导多发导弹以指定时间同时攻击目标时的有效性和可行性。     

弹着时间可控的机动目标多弹协同制导律*

针对机动目标的多导弹齐射攻击，运用最优控制和卡尔曼滤波理论探索机动目标下弹着时间可控制导律问题。设计了一种最优弹着时间可控的制导律，它由指定弹着时间和预计弹着时间的误差作为反馈信号与传统比例制导律结合推导得出，称之为弹着时间可控制导律（Impact-time-control Guidance Law，简称ITCG），同时利用卡尔曼滤波估计了目标加速度。通过对作战模型情况的仿真，可以看出这种新型的制导律应用于引导多发导弹以指定时间同时攻击目标时的有效性和可行性。     

BTT导弹制导律研究综述

与STT导弹相比,BTT导弹在气动效率、机动能力、控制性能等方面具有明显优势,但其运动耦合特性也给传统研究框架下的制导律设计带来了挑战。本文针对BTT导弹制导律设计问题展开研究,首先描述了BTT导弹制导基本问题,分析了BTT导弹制导律设计的技术难点,需要综合考虑运动耦合、多约束、目标机动、弹体动态效应等因素,然后综述了国内外现代制导律设计的基本方法,将其分为双通道解耦法、球坐标法、现代几何法等,最后指出了BTT导弹制导律的进一步研究方向。     

防空导弹设计技术的新发展

重点讨论了近20年来防空导弹设计技术的几个主要方向,包括总体与多学科优化,燃气动力控制,精导武器,弹体设计与低成本技术等问题.介绍的是新的发展方向,而不是全面的技术状态.     

带末端机动的导弹再入段拦截问题研究

针对带末端具机动的导弹再入段特点,运用空气动力学理论探索导弹再入段拦截问题.首先通过分析,得到来袭导弹弹道轨迹.其次,根据来袭导弹的不同特点,分别设计了含滑动平均的比例导引律迭代算法和变比例导引律迭代算法,得到了在不同算法下的拦截仿真模型.使用Matlab进行模拟仿真研究,与传统比例算法下的拦截效果相比较,该算法不仅在末端不机动条件下,而且在末端带机动甚至复杂机动时,能够更精确地拦截目标,较好地满足了防御作战中的导弹拦截需求.     

跳跃式弹道导弹突防能力

建立了导弹防御系统仿真模型,对跳跃式弹道导弹的突防效能进行了分析.基于弹道数据,计算了导弹采用传统抛物弹道的突防概率与不同RCS情况下采用跳跃式弹道的突防能力.针对跳跃式弹道导弹末段突防能力不高的问题,对弹道进一步改进,即在末端进行迎角变轨机动或蛇行机动.仿真结果证明,末端机动有效地提高了导弹全程的突防能力.     

基于NMPC的战斗机末端机动规避策略

利用非线性模型预测控制（nonlinear model predictive control,NMPC）的思想建立了战机末端规避导弹的机动策略求解方法。根据导弹与战机的空战态势,建立了导弹与战机的相对运动微分方程;将导弹的导引律引入到导弹运动模型中,与飞机模型一起构建了系统预测模型,并对飞机和导弹的运动约束进行了分析。通过对导弹结构限制和战术特性的分析,给出了飞机机动规避导弹的性能指标,进而建立了机动规避导弹的最优控制模型。利用高斯伪谱法对模型进行求解,采用滚动优化策略实现了对机动规避策略的闭环求解。针对导弹气动参数和导航比未知以及相对测量量具有噪声的问题,利用极大似然法对导弹的气动参数和导航比进行估计,实现了对系统预测模型的反馈校正。仿真结果表明,此方法能够实现对导弹的机动规避。     

高超声速滑翔导弹气动参数自适应跟踪建模

针对高超声速滑翔导弹跟踪中状态模型构建问题，研究基于制导变量变化规律的气动参数建模方法。对气动参数进行分析，指出传统建模方法的缺点。在假设制导变量服从一阶时滞过程的前提下，利用线性化的气动系数推导气动参数模型，通过分析不同飞行状态下的模型变式，证明模型对目标机动具有自适应性。对模型中未知参数的取值问题进行讨论，实现模型与飞行状态的自适应匹配。仿真结果表明：当目标发生机动时，所提模型性能明显优于传统模型。同时，在不同滤波器参数条件下的仿真结果进一步证实了模型的有效性。     

大攻角飞行空空导弹鲁棒自动驾驶仪设计

当前,导弹自动驾驶仪多采用经典设计方法。是在导弹气动参数变化不大、通道间的耦合较小的情况下设计的。为了满足导弹高机动性能要求,常采用大攻角飞行;然而导弹大攻角飞行时,将会出现空气动力学系数不确定性、非线性和通道间的严重耦合问题,这就要求所设计的自动驾驶仪具有较好的鲁棒性。就导弹在大攻角飞行状态下、通道间解耦的基础上,针对空气动力学系数不确定性,用μ方法对俯仰通道驾驶仪进行了设计,仿真表明该方法具有较好的鲁棒性能。     

从空气动力学角度布局的导弹——其希望与前景

由空军主持的从空气动力学角度布局导弹的计划（ACM）与其后续的低费用空气动力布局导弹的论证计划,概括起来就是在强调这二项研究计划的成果对未来导弹设想的影响。ACM计划的目标是尽空气动力所有使作超音速巡航和机动的导弹在性能上获得重大改善。这项历时30个月的工作可分为三个阶段,先提出不同的布局方案,然后进行风洞试验和性能分析。本文概述了到目前为止所取得的一些主要成果及其应用情况,这些应用包括:这种设计的初样。预期的模型（样机）,对预期模型的评价、以及对其它一些导弹方案的评价。将来,以验证导弹在高M数、高升阻比时的飞行性能为目标再拟定一项费用不大的飞行试验计划。使用现成的设备,标准的弹体结构设计,现成的ACM的试验数据库、及为其描绘的飞行轨迹,并且制订一个有发展余地的计划。然而对二个飞行试验方案进行鉴定。这二个试验方案是范登堡空军在地面和B-52飞机上发射不回收的和可回收的翼一身融合方案的飞行体。这是一种为ACM设计的飞行器,可为各式各样做试验用的设备提供了一个容器。计划中的设计成本核算和分系统的试验计划都包括了飞行M数提高时的型号的需要。     

基于随机时间的导弹机动路径规划研究

根据导弹作战机动过程各路段机动时间随机性特点,运用随机规划理论建立了导弹机动任务规划的数学模型,设计了遗传算法求解策略,实现了在一定时间内合理地规划机动路线的任务,并通过算例作了说明。该方法可用于导弹机动路径选择,为导弹作战机动计划的制定提供决策依据。     

现代巡航导弹防御的特点分析

现代巡航导弹具有超低空、机动飞行、精确制导和隐身性能的特点,它突防能力极强, 是现代战争的重要威胁之一。拦截巡航导弹已成为正在发展的防空导弹重要任 务之一。针对巡航导弹防御的必要性和可行性及存在的主要问题进行了评估, 介绍了美国巡 航导弹防御领域的试验进展情况     

机动导弹武器系统生存能力评估分析

分析了机动导弹武器系统生存能力的影响因素,建立了机动导弹武器系统的生存能力指标体系,针对其中的指标分别提出相应的定量分析模型:建立多种侦察设备的发现概率模型,进行空面导弹引战配合分析及引信系统压制性干扰分析,在对机动导弹武器系统进行目标特性分析的基础上,建立了空面导弹对机动导弹武器系统的毁伤概率模型,最终探讨出一种在遭受空面导弹攻击条件下机动导弹武器系统生存能力的评估方法。仿真结果表明该方法将对机动导弹武器系统生存能力的提高和生存能力设计产生积极的影响。     

导弹突防后弹道机动调整策略强化学习

针对弹道导弹中段突防后飞行弹道与标准弹道产生较大偏离的弹道机动调整问题,建立了机动调整时机策略最优化模型。设计了机动调整逆序Q学习算法,采用Tile coding逼近器编码状态特征空间,并对其进行线性逼近。构建了Q学习算法与蒙特卡罗方法相结合的逆序更新策略机制,以对导弹机动调整最优时机进行训练。仿真测试分析结果表明,在给定场景参数下,通过10 000代强化学习算法训练得到的策略能够可靠地使用最少机动次数控制导弹突防后飞行弹道的调整决策,验证了方法的有效性。     

大姿控力矩复合控制导弹制导控制一体化设计

针对高速机动目标拦截过程中存在目标机动信息未知等问题,提出一种结合有限时间收敛的非线性干扰观测器与动态面反步设计的复合控制导弹制导控制一体化设计方法。首先,建立了姿控模式复合控制导弹制导控制一体化模型,采用有限时间收敛的非线性干扰观测器估计目标加速度信息、建模误差以及气动参数不确定等信息。其次,基于动态面的反步法设计了一体化控制律,避免了传统反步法的"微分爆炸"问题。最后,采用Lyapunov理论分析了闭环系统的稳定性。数学仿真结果验证了所设计的复合控制导弹制导控制一体化算法的正确性和有效性。     

弹道导弹打击航空母舰末制导有效区的确定与评估

在地地弹道式导弹与航空母舰攻防对抗中,需要研究航母是否在导弹进攻的有效区内。针对具有末制导的弹道式导弹具有再入机动变轨特性,建立了导弹再入机动飞行模型,提出了导弹在不同的再入条件下,对其飞行弹道及机动能力进行仿真计算的方法,通过仿真确定出了导弹打击航空母舰的有效区域。在此基础上,探讨了导弹在以不同的再入姿态、不同的再入飞行高度实施末制导时,导弹落点的有效区域、边界外形及有效区的变化范围。从所得结果来看,所建模型及仿真方法正确可行,在一定程度上解决了弹道导弹打击航空母舰战斗群作战保障急需解决的一些问题。     

中远程空空导弹多机协同中制导交接方法

针对在同类型空中平台协同作战条件下,中远程空空导弹中制导权在移交过程中存在信息突变的问题,提出采用"虚拟目标"法对突变信息进行渐近处理,使虚拟目标逐步向真实目标运动,最终"导弹—虚拟目标"视线角与"导弹—真实目标"视线角重合,则中制导权移交结束;提出三种不同的中制导权交接律,在目标不机动/机动两种情形下,通过仿真分析不同模式下的交接律对空空导弹过载的影响。仿真结果证实适当平缓地进行制导权移交能将突变信息转化为接近于目标机动形成的、导弹自身能够处理的突变信息。避免了直接交接使导弹过载突变到非正常值的情况,使中制导交接能够平稳进行。