基于不确定性的末制导初始参数优化设计方法

为量化无动力滑翔飞行器末制导初始参数不确定性的综合影响,提升飞行器落点精度,提出基于不确定性的末制导初始参数优化设计方法。面向飞行器末端高动态打击需求,采用落角约束下的滑模变结构导引律进行实时弹道成型,进而考虑末制导初始参数的不确定性。以落点有效毁伤半径概率和落点圆概率偏差为多优化目标,建立基于不确定性的末制导初始参数及制导律参数优化模型。针对这一不确定性优化模型,研究利用高效全局优化和蒙特卡洛方法,给出末制导初始参数及制导律参数的最优设计方案。仿真结果表明:该方法能显著提升落点精度,为方案设计阶段飞行器末制导交接点的选取提供决策支持。     

气动参数不确定度对防空导弹制导精度的影响北大核心

防空导弹制导精度的提高对气动参数的精确性提出了更高的要求。在导弹的方案论证阶段,针对数值计算气动参数的不确定度进行了分析,并利用区间分析法得出不确定度范围。建立导弹制导控制六自由度仿真模型,完成不同速度区间下气动参数不确定度对防空导弹制导精度的影响分析。根据对仿真结果的分析,给出了在制导精度约束下,数值计算气动参数精细化设计方案。     

气动参数不确定度对防空导弹制导精度的影响

防空导弹制导精度的提高对气动参数的精确性提出了更高的要求。在导弹的方案论证阶段,针对数值计算气动参数的不确定度进行了分析,并利用区间分析法得出不确定度范围。建立导弹制导控制六自由度仿真模型,完成不同速度区间下气动参数不确定度对防空导弹制导精度的影响分析。根据对仿真结果的分析,给出了在制导精度约束下,数值计算气动参数精细化设计方案。     

机动高速目标的全向拦截制导律研究

针对机动高速目标拦截制导问题,建立了全向拦截机动高速目标的相对运动方程,推导并设计了能同时进行顺轨和逆轨拦截的全向真比例(OTPN)制导律,无需对目标加速度的估计和增加修正项即可满足对机动目标的拦截制导,能有效避免目标机动参数估计误差对制导精度的影响。数值仿真结果验证了OTPN拦截制导律可有效拦截机动高速目标,同等初始条件下,OTPN在捕获范围、弹道特性、过载变化、总控制量等拦截参数上均优于传统的经典比例、负比例及其扩展制导方案。     

卫星制导炸弹控制系统计算机仿真

根据制导炸弹控制飞行过程与各个分系统的特性,描述了"惯性/卫星"制导炸弹的工作过程,建立了合理的数学模型,并且通过Matlab/Simulink中嵌入S函数法,设计了一种效率高、建模简单、实现方便的计算机仿真方法.最后,以某型制导炸弹的计算参数为例进行仿真,详细分析了制导炸弹飞行过程中控制系统的工作情况,检验了系统动静态特性,验证了制导炸弹控制器参数设计的合理性;并采用蒙特卡洛法,提出了一种置信度较高的全弹系统的精度打靶仿真方法,以配合小子样飞行试验对系统性能进行评定.为进一步的半实物仿真和全实物飞行试验提供了一些有价值的依据.     

电视制导无人攻击机可攻击域研究

分析了电视制导无人攻击机的制导原理,建立了该电视制导无人攻击机空间六自由度运动方程组,给出了电视制导无人攻击机控制系统数学模型和控制信号的形成模型。在气动力参数的处理上,用最小二乘法拟合技术建立了电视制导无人攻击机的气动力参数模型,保证了参数理论求解的精度。最后对电视制导无人攻击机的可攻击域进行仿真计算,分析了影响可攻击域的因素,验证了电视制导无人攻击机的攻击能力。     

导弹制导控制与目标杀伤

采用协方差分析描述函数技术 (CADFT)对寻的导弹的制导精度进行了研究 ,提出了空气动力控制、直接侧向力控制的寻的导弹飞行末端的制导精度的一种新的解析模型 ,并研究了导弹直接碰撞杀伤目标的必要条件 ,该理论研究成果具有简单、实用、精度高的特点 ,为寻的导弹制导控制特性研究和揭示寻的理论普遍规律提供了一种新途径     

随机快速光滑二阶滑模末制导律设计

针对目标随机机动、惯性延迟、参数变化等因素降低导弹末制导精度的问题,提出新型随机快速光滑二阶滑模控制方法。将目标机动简化为零均值高斯白噪声过程,制导系统成为带加性噪声随机不确定非线性系统。考虑到该系统不存在平衡点,提出有限时间二阶均方实用收敛概念,并基于此证明了所设计控制律的收敛特性。根据直接命中条件设计滑模面,得到随机快速光滑二阶滑模制导律。在尾追和迎头两种态势下,将该新型制导律与扩展比例导引、一般滑模制导律及确定性光滑二阶滑模制导律进行仿真比较,验证了该方法的正确性和有效性。     

火箭助飞鱼雷程序弹道自适应控制系统设计

针对火箭助飞鱼雷空中段飞行过程中随机干扰大、动力学参数变化剧烈等特点,将自适应控制方法引入火箭助飞鱼雷空中段控制系统,并根据Narendra提出的只利用系统输入输出量的模型参考自适应控制理论设计了其自适应控制规律,仿真结果证明该控制系统能够克服动力学特性的变化并有较高的制导精度及较强的抗干扰能力。     

弹道导弹主动段变换打击目标的闭路制导研究北大核心

提出了弹道导弹主动段变换打击目标的概念。为了实现弹道导弹变换打击目标的制导目的,提出了基于网格离散的闭路制导方法。将二级段和可攻击区域进行网格离散,把节点插值参数存储到弹上。导弹在变换打击目标时,通过插值的方法求解需要速度,进行闭路制导。仿真结果表明,该方法能够有效控制导弹完成变换打击目标的任务,制导精度较高。     

轻型反坦克导弹复合制导模式设计与仿真分析

对某型捷联惯性中制导+红外图像末制导的多用途轻型反坦克导弹的制导控制系统进行了研究,建立了制导控制方程、虚拟比例导引方程以及复合制导的交班过程方程等。结合某反坦克导弹总体参数,建立了弹体运动学模型、制导控制系统等仿真模型,并基于Matlab/Simulink和半实物仿真技术对其进行了仿真试验。试验结果表明,利用捷联惯性中制导+红外末制导复合制导的方法,可以有效提高导弹的制导精度及导弹在复杂战场上的生存能力。     

弹道导弹主动段变换打击目标的闭路制导研究

提出了弹道导弹主动段变换打击目标的概念。为了实现弹道导弹变换打击目标的制导目的,提出了基于网格离散的闭路制导方法。将二级段和可攻击区域进行网格离散,把节点插值参数存储到弹上。导弹在变换打击目标时,通过插值的方法求解需要速度,进行闭路制导。仿真结果表明,该方法能够有效控制导弹完成变换打击目标的任务,制导精度较高。     

目标反射特性对激光末制导精度的影响

从物理光学和辐射原理的角度分析了目标反射特性对激光末制导精度的影响 ,给出了目标反射系数的直接测量方法 ,最后得出结论并提出了减少受其影响的措施。分析结果表明目标反射特性会影响激光末制导炮弹的接收反射激光信号功率的大小 ,进而影响激光末制导炮弹的制导概率 ,因而对于不同质地的目标 ,要根据目标的反射系数来确定激光指示器可靠的照射距离 ,选择其照射攻击部位 ,以提高激光末制导精度。     

防空导弹制导的灰控构想

高技术条件下反空袭,减小防空导弹制导误差是提高射击精度的关键。本文提出一种灰色预测控制,减小制导误差的构想。能预测控制,实时制导。     

双基地制导雷达反隐身探测效能评估研究

依据隐身目标的电磁散射特性和雷达相关技术参数,定义双基地反隐身探测覆盖系数和保精度系数,构建了基于这2个参数的双基地制导雷达反隐身探测效能评估模型。采用网格剖分方法仿真计算双基地制导雷达反隐身探测效能系数。仿真结果表明,只有综合考虑雷达探测覆盖系数和保精度系数这2个因素的影响,双基地制导雷达反隐身探测效能系数才能客观地反应双基地制导雷达反隐身的性能,从而验证了双基地制导雷达反隐身效能评估数学模型的合理性与有效性。     

基于干扰观测的制导控制一体化反演滑模研究

针对导弹末段制导问题,为了提高制导精度,基于非线性干扰观测器(NDO)和自适应反演滑模控制,设计了制导控制一体化(IGC)控制器。建立俯仰平面一体化模型,将存在的模型误差,参数摄动等看成未知干扰。利用NDO对干扰进行估计和补偿。采用动态面法,引入一阶低通滤波器,避免了传统反演设计中微分爆炸问题。利用Lyapunov稳定性理论,证明了系统的稳定性。最后通过仿真验证了所设计IGC算法的有效性。     

零控脱靶量有限时间收敛制导律

针对高速机动目标的拦截问题,研究了一种考虑导弹自动驾驶仪动态特性的零控脱靶量有限时间收敛制导律。对导弹-目标三维相对运动几何关系进行解耦,并考虑导弹的自动驾驶仪动态特性,推导了一种新型三维零控脱靶量模型;在此基础上,基于自适应滑模控制理论和有限时间稳定性理论,选取俯仰平面和偏航平面的零控脱靶量为滑模面,设计了零控脱靶量有限时间收敛三维自适应滑模制导律;对该制导律的稳定性和有限时间收敛特性进行了分析和证明。仿真结果表明,与比例制导律相比,所设计的制导律可使导弹的零控脱靶量在有限时间内收敛到零,且具有更高的制导精度。     

供火箭推进空间飞行用的一般显式最优制导规律

本文对火箭推进的制导飞行器,推导了一种显式最优制导方法并得到了应用。该方法为动力飞行制导中所遇到的多种边值问题提供了一般解法。控制规律的推导是很简单的,它避免了使用一些难度较大的专门数学。这种制导方法叫作E制导。这种方案最本质的特点是E矩阵,它把现时的边值条件和需用边值条件之间的分离划成为推力分配制导系数。这些系数决定着推力加速度沿被控坐标轴的分配要求。制导规律可以控制终端的位置坐标以及终端的速度分量并能控制可调推力和固定推力火箭。由于E制导具有这种普遍性的特点,所以该方法特别适用于那些具有多种要求的复杂的空间任务。对执行这种多用途任务的动力飞行制导程序作了介绍。通过把适当数量的预存程序中的子程序联结起来的办法,可以为每种类型的动力飞行制导问题提供程序方案。利用计算机的开关、转移和判定能力,可以把多用途动力飞行制导程序调整为适合于数字计算机所需要的程序。     

逆系统空空导弹控制器设计(英文)

利用非线性控制的逆系统方法,设计了导弹质心运动动力学系统的控制器。该控制器通过对弹道坐标系下导弹的切向过载和法向过载的控制,使导弹在控制系统中的速度、弹道倾角和弹道偏角输出信息渐近跟踪制导指令,以实现空空导弹对攻击目标的打击。仿真结果表明,导弹的质心运动参数以较高的精度快速跟踪制导指令,系统性能良好。     

采用运动伪装理论的冲压动力导弹制导律

在视线旋转坐标系内设计制导律是一种不通过双平面解耦处理三维制导问题的途径。针对高速机动目标的三维末制导拦截问题,基于运动伪装理论的运动伪装条件,在视线瞬时旋转坐标系内推导出一种适用于冲压动力导弹的运动伪装制导律。动力学仿真结果表明,与经典比例导引律相比,该制导律在考虑冲压动力导弹最大可用攻角、侧滑角及余气系数限制下,可以有效降低导引头的视线转速率及命中点需用过载,具有良好的制导特性。