寻的制导控制系统设计方法探讨

对使用寻的体制探测目标的防空导弹制导控制系统设计方法进行了分析、探讨.设计中主要考虑了天线罩折射误差及去耦系数、有效导航比、稳定回路时间常数、气动力时间常数和遮挡效应的影响;对于低空制导控制系统主要考虑了多路径(镜像干扰)的影响,对布鲁斯特角效应抑制多路径(镜像干扰)的影响进行了分析.     

指令制导导弹系统的脱靶量分析

本文阐述了一种估算采用综合比例导引律的指令制导导弹系统最小脱靶量的理论分析方法,揭示了系统参数值对系统性能的影响是拦截距离的函数。并运用伴随理论建立了关于统计脱靶量的解析方法,推导了可实现最小统计脱靶量的系统最优时间常数。可使设计者在各种系统参数、约束条件及拦截条件下将脱靶量降至最小。     

不同制导律下天线罩误差对导弹性能的影响

以反辐射导弹的制导控制系统设计为应用背景,研究不同制导律下天线罩误差对导弹制导控制系统的影响。建立了比例导引律和速度追踪律下的天线罩误差寄生回路模型和制导回路模型,采用伴随法和无量纲方法,仿真分析了2种制导律下天线罩寄生回路的稳定性以及不同噪声源下的无量纲脱靶量,并进行了对比研究。仿真结果表明,比例导引律对应的寄生回路稳定域要小于速度追踪律;在雷达导引头噪声的作用下,比例导引律下的无量纲脱靶量大于速度追踪律,而在目标机动的情况下,比例导引律的制导精度要优于速度追踪律。     

Volterra高阶核新算法在涡轮转速控制上的应用

给出了对非线性动态系统做任意精度逼近的Volterra级数高阶核的全新估算方法并将其应用于涡喷发动机的转速控制上。该方法在核函数理论基础上,构造线性空间,将求解Volterra级数各阶核的问题转化为求输出观测向量在希尔伯特空间中某一子空间上的投影的问题,使原本复杂的非线性系统的Volterra级数的逼近问题在线性空间中以向量内积的方式得到解决。与其他时域或频域估算Volterra核的方法相比较,该算法的优点在于理论体系严密、计算量不随阶数增高而成几何级数增加、辨识精度高。该方法理论上能够估算任意阶核,弥补了现有方法难以估算四阶以上核的缺点,可应用于动态系统和强非线性系统的建模。将发动机动态过程描述为四阶的Volterra级数模型。     

冲压动力远程导弹燃料及起飞质量快速估算

基于传统的固体动力及涡喷动力战术导弹质量估算模型,建立以冲压动力远程战术导弹的燃料质量及起飞质量的迭代质量估算模型,同时建立将末制导纳入质量估算的改进估算模型。使用改进前后的质量估算模型分别对按照固定目标及运动目标设计的飞行任务剖面进行仿真,将2种模型计算出的质量估算结果与基准导弹飞行弹道结果进行了对比验证,定量分析了改进前后估算误差来源;同时研究分析了射程、目标运动速度、末制导启动距离、巡航高度对改进前后估算模型误差的影响,提出对于较近射程的固定目标或低速目标可以使用传统的末制导简化质量估算模型,而对远射程、较高巡航高度、较大末制导启动距离以及具有高运动速度的目标应考虑将末制导加入质量估算模型或对改进前的质量估算模型进行二次修正以减少估算误差。     

锥形运动控制的导弹姿态稳定性分析

针对锥形运动对弹体稳定性的影响,建立了导弹锥形运动控制的非线性数学模型,通过引入复攻角的概念,使难以用解析手段处理的非线性模型转换成可解析的一般模型。根据线性化模型分析了导弹复攻角运动方程,推导了制导控制系统参数的稳定控制域范围,分析了控制系统阻尼回路和控制回路对导弹锥形运动稳定性的影响规律,提出了锥形运动控制的稳定性判定方法。仿真结果进一步验证了该判定方法的可行性和正确性,为导弹锥形运动的制导控制系统设计提供了依据。     

应用于飞控系统评估的风洞虚拟飞行试验系统与关键技术分析

基于传统意义上的飞控系统评估方法的不足,分析了风洞虚拟飞行试验应用于飞控系统评估的优势;按飞控系统常用的姿态控制回路及制导控制回路的组成形式,介绍了风洞虚拟飞行试验系统方案与工作原理,详细分析了它与半实物仿真系统的差异;分析了风洞虚拟飞行试验应用于飞控系统评估需解决的关键技术问题,包括风洞虚拟飞行试验评估方法、飞行器模型设计技术、飞控系统改进技术及模型支撑技术。     

末制导炮弹弹着点的一种快速估算算法

针对攻击地面固定目标的末制导炮弹,基于三自由度质点弹道模型提出了以高度y为积分自变量快速估算弹着点的方法,比较了以时间t、柱坐标角度a、高度y为积分自变量的三种估算弹着点方法的估算速度。仿真结果表明,在末制导段快速估算弹着点,三种方法的估算速度相差较大:以高度y为积分自变量的估算速度最快;以柱坐标角度a为积分自变量估算速度次之;以时间t为积分自变量估算速度最慢。提出的估算方法不但估算速度快,且估算精度亦满足工程要求。研究结果对今后该弹种的研制具有一定参考价值。     

快速寻的制导的视线重构法

产生寻的制导所需信号的一种新方法,是通过导引头瞄视误差与积分速率陀螺信号的迭加来重构视线角。本文表明与其它制导系统实现方式相比,视线(LOS)重构法允许降低对稳定回路增益的要求。对于给定的稳定回路增益,利用视线重构法可获得较快的制导系统时间常数,从而使制导系统能达到比使用其它方法更精确的寻的。     

基于过载的制导炮弹非线性控制系统设计

针对制导炮弹模型中的非线性和耦合性,提出一种基于过载的制导炮弹非线性控制系统设计方法,建立了炮弹的过载时变模型,在俯仰和偏航通道控制器设计过程中加入了一阶低通滤波器,消除了“计算膨胀”的难题,并通过非线性阻尼项消除外界扰动,最后由Lyapunov理论证明了系统是半全局域渐近稳定的,能准确跟踪指定过载。     

噪声干扰对抗单脉冲末制导雷达技术研究

反舰导弹末制导雷达越来越多地采用单脉冲角跟踪技术,舰艇须结合自身特点,采取有效的对抗措施.针对噪声干扰对抗单脉冲末制导雷达的可行性进行了分析,建立了噪声干扰模型、角度跟踪误差估算模型和雷达发现概率计算模型,并用Matlab进行仿真验证,得出了噪声干扰通过破坏雷达角跟踪系统而有效干扰单脉冲末制导雷达的结论,并根据所给参数推算出此时所需的干扰机功率大小.     

评估飞控系统的风洞虚拟飞行试验系统与关键技术

为向开展具体的风洞虚拟飞行试验技术提供引导,针对应用于飞控系统评估的风洞虚拟飞行试验系统及关键技术进行了分析。基于传统意义上的飞控系统评估方法的不足,分析风洞虚拟飞行试验应用于飞控系统评估的优势;按飞控系统常用的姿态控制回路及制导控制回路的组成形式,介绍风洞虚拟飞行试验系统方案与工作原理,详细分析它与半实物仿真系统的差异;分析风洞虚拟飞行试验应用于飞控系统评估需解决的关键技术问题,包括风洞虚拟飞行试验评估方法、飞行器模型设计技术、飞控系统改进技术及模型支撑技术。     

基于反馈线性化的制导炮弹弹道控制系统设计

为提高制导炮弹的控制性能,研究了一种非线性弹道控制系统设计方法。建立了弹道控制系统模型,针对该模型的非线性、耦合和不确定性问题,利用反馈线性化方法将复杂的非线性系统进行解耦,结合滑模控制原理给出了一种非线性鲁棒控制器设计方法,并应用于制导炮弹的弹道跟踪控制器设计。制导炮弹六自由度仿真表明:该模型和控制器设计方法是可行的,能有效地控制制导炮弹按预期弹道飞行,具有良好的动态跟踪性能,并对气动参数摄动表现出鲁棒性,有利于提高制导炮弹的大空域作战能力。     

基于过重力补偿比例导引律的末端落角控制

为了保证导弹对目标大角度攻击的效果,设计了一种带有过重力补偿项的比例导引制导律。在二维平面内建立弹-目相对运动数学模型,在传统的比例导引律基础上,增加了过重力补偿项并将其作为补偿指令引入制导回路,从而建立了仿真模型,分析了投放条件和过重力补偿系数对制导系统的影响。仿真结果表明,此制导律可实现近似-90°的末端落角,达到期望的性能要求,证明该方法的正确性和有效性。     

系统延迟对脱靶量的影响研究

Paul Zarchan在研究一类由二项式传递函数描述的制导律的脱靶量时,提出了一个命题,即这一类制导律的脱靶量随制导时间的变化曲线可由时间常数为1时的那条脱靶量曲线经过时间轴的比例变换得到。证明了这一命题,并将它扩展到系统中存在纯延迟的情况,得到的结果可以很方便地用于研究系统延迟对脱靶量的影响。     

时间延迟对电视末制导系统稳定性的影响

为了分析时间延迟对捕控指令电视末制导系统稳定性的影响,建立了武器操作员的人工操控响应模型和数据传输模型,并纳入到导弹控制系统中建立了人在回路的捕控指令末制导模型.在分析武器操作员在捕控指令末制导阶段操作的基础上,进行了人在回路的全数字仿真,根据仿真结果分析了时间延迟对电视末制导系统稳定性的影响.     

反舰导弹电子对抗仿真问题的研究

为观察、评估和研究针对反舰导弹末制导雷达的电子干扰的效果,研制了一个反舰导弹电子对抗仿真系统。文中给出了该仿真系统的模型框架,从仿真可信度的角度对其中的末制导雷达仿真模型作了进一步的说明,并介绍了该仿真系统在针对反舰导弹末制导雷达的电子干扰技术研究方面的应用。     

地空导弹先进的制导规律

本文摘自“陆军导弹制导的现代控制理论”。文中描述了一个先进防空导弹的模型,并推导出改进制导规律的最优控制公式。给出了从奇异摄动推广到最优控制的解法,在奇异摄动方法中选择的时间常数是根据如后面所示的物理变量来确定的。所得到的解包含一组非线性代数方程。使用了两个公式——一个基于运动状态,而另一个使用能量状态。     

导弹俯仰通道制导控制一体化设计

根据弹目相对运动关系及导弹系统模型,建立了导弹俯仰通道制导控制一体化模型。利用反馈线性化方法将该模型转化成为可控线性系统,基于自适应反演控制方法设计了控制器对转换后的系统进行控制。仿真结果表明,制导控制一体化设计能够有效减小导弹脱靶量,缩短导弹系统响应时间。     

基于经典控制理论的制导系统校正方法研究

针对空空导弹抗目标大机动时,制导系统持续增加的快速性需求,利用反馈/前馈控制信号可提高瞬态和频率响应的经典控制思想,以及在制导算法中引入导弹的实际加速度补偿量以改善制导回路性能的方法,设计了制导系统校正算法.然后,通过线性化模型对制导系统校正算法的性能进行了数字仿真,仿真结果表明系统校正算法能够降低目标机动时所产生的脱...