拦截高速机动目标分段最优制导律研究北大核心

能量管理是在远距离拦截高速、频繁机动的目标时必须要考虑的问题,因为此时不仅拦截弧段长、拦截飞行时间也更久,拦截制导律设计不能不计能量代价地跟随目标机动。通过将非线性弹目运动关系降阶,在运用最优控制理论的基础上,引入分段线性阻尼项,提出了一种针对高速、机动目标的最优制导律,可以满足终端碰撞角约束及能量管理需求。该方法得到的制导律可令导弹在拦截高速机动目标时,对目标机动的敏感度随弹目距离而变化,并分析了不同的分段线性阻尼对拦截弹道的影响。通过二维非线性仿真验证了制导律的性能。     

拦截高速机动目标分段最优制导律研究

能量管理是在远距离拦截高速、频繁机动的目标时必须要考虑的问题,因为此时不仅拦截弧段长、拦截飞行时间也更久,拦截制导律设计不能不计能量代价地跟随目标机动。通过将非线性弹目运动关系降阶,在运用最优控制理论的基础上,引入分段线性阻尼项,提出了一种针对高速、机动目标的最优制导律,可以满足终端碰撞角约束及能量管理需求。该方法得到的制导律可令导弹在拦截高速机动目标时,对目标机动的敏感度随弹目距离而变化,并分析了不同的分段线性阻尼对拦截弹道的影响。通过二维非线性仿真验证了制导律的性能。     

拦截高速机动目标的捕获区及微分对策导引律

针对高速机动目标拦截场景,研究末制导段捕获区存在条件及微分对策导引律问题。建立弹目相对运动模型并引入控制动力学模型,采用终端投影方法对相对运动模型进行降阶处理;基于微分对策理论推导一种解析形式捕获区,并具体到直/气复合控制导弹对机动目标的拦截中,该捕获区的存在能够保证对任意机动目标进行准确捕获;重新选取性能指标,将目标与直/气复合控制导弹在末端带有碰撞角约束的制导问题转化为零和微分对策问题,并求解出弹目最优拦截策略。仿真分析了几种情形下直/气复合控制导弹对目标实施拦截的捕获区存在域,导引律仿真结果表明微分对策导引律在对高速机动目标进行拦截时具有优良性能。     

一种新的非线性末制导律设计

基于拦截机动目标的末制导问题,提出了一种新的具有鲁棒性的非线性末制导律。基于二维平面内弹目相对运动学关系,将目标机动作为有界干扰量,建立了描述弹目相对运动的数学模型。引入一阶弹体动态特性,借助于零化弹目视线角速率的思想,采用Nussbaum-type增益技术,设计一种非线性鲁棒末制导律,同时利用Lyapunov稳定性理论证明了在该制导律作用下末制导系统的稳定性。最后通过与比例导引律进行对比,数字仿真验证了所设计的非线性制导律的有效性,具有很强的鲁棒性和适应性。     

一种新的有限时间收敛的末制导律设计

针对机动目标的三维拦截问题,提出了一种基于有限时间收敛的新型末制导律设计方法。首先针对三维弹目相对运动学模型,提出了末制导律设计的基本设计原则和要求。其次,提出了一种新的非线性积分型Terminal滑模面,避免了传统Terminal滑模的奇异问题。并针对弹目相对学模型,设计一种具有鲁棒性的积分型Terminal滑模制导律,同时基于李亚普诺夫稳定性理论严格证明了在该制导律作用下,不仅可以达到零化弹目视线角速率的要求,而且也保证了末制导系统在有限时间的稳定性。最后通过对目标机动的拦截仿真,与比例导引律相比,不仅具有更高制导精度,而且也实现了制导系统有限时间的稳定。     

基于视线角速率的自适应滑模导引规律

针对被动导引头仅能提供视线角速率信息,难以构建有效的攻击机动目标的制导律的问题,利用末制导的初始弹目距离及接近速率,首先设计了一种基于滑模理论的制导律。该制导律能够实现对机动目标的有效攻击,但需要已知目标机动能力上限且制导指令存在抖振现象。为了克服上述制导律中的不足,在新制导律中引入了一个自适应参数项,并通过稳定性分析证明了改进后的自适应滑模制导律在理论上的正确性。改进后的制导律一方面降低了初始弹目距离和接近速率的影响,另一方面增强了视线角速率在拦截过程中的作用,这样在仅使用视线角速率的条件下达到了攻击机动目标的目的。最后,通过拦截2种机动目标的仿真结果进一步说明的该制导律的有效性。     

一种基于变结构控制的制导律的设计

针对平面拦截问题,将目标机动作为一类有界干扰,利用变结构控制理论推导出对目标高速机动具有强鲁棒性的制导律.在非线性运动学模型的基础上提出了一种新的变结构制导律,该制导律不需要得到目标精确的加速度和速度方位信息,因而更便于工程实现.仿真结果表明,该制导律对目标的机动具有强的鲁棒性.     

一种有视线角约束的模糊变系数变结构制导律北大核心

针对有末端视线角约束下拦截高速机动目标的场景,设计了一种模糊变系数变结构制导律。提出了一种自适应变结构制导律,制导律可以根据弹目距离自适应调整趋近滑模面的速度;用饱和函数代替制导律中的开关项,有效消除了系统抖振。仿真表明,拦截高速非机动和高速机动目标,提出的变结构制导律均可以满足视线角约束和脱靶量要求,但需用过载较大。为解决需用过载较大的问题,引入模糊控制方法,设计模糊控制器对变结构制导律中的导引系数进行优化,得到了一种模糊变系数变结构制导律,可以满足视线角约束且有效抑制了系统的需用过载。     

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。     

基于虚拟目标的反舰导弹的最优制导律研究

为了对抗敌方预警系统的跟踪、预测以及远程防空导弹的拦截,反舰导弹的飞行弹道应采用大空域变轨弹道。将弹目相对运动分解为俯仰和航向两个平面内的运动,考虑了制导过程中能量消耗最小以及末端角度要求,分别设计了两个平面内的最优制导律。利用该制导律可以引导反舰导弹向大空域内任何虚拟目标进行变轨机动,从而实现了各种各样的大空域变轨弹道。只要虚拟目标参数设置合适,反舰导弹的各项性能指标均能满足要求。弹道仿真表明了所设计的最优制导律的有效性。     

导弹大攻角高机动飞行特性分析与仿真

以新一代无翼式气动布局导弹为背景,在大攻角气动特性理论基础上,分析了在导弹主动段、攻角在180°范围内变化的导弹飞行特性,得出了90°内大攻角最大转弯能力和180°攻角附近最大降速效果的结论。进行了俯仰平面S型轨迹机动飞行仿真,仿真结果说明了大攻角飞行的高机动特性。     

高动态环境下BFSK信号的快速解调算法

提出了一种适用于高动态环境下,BFSK信号的快速解调算法。该算法基于FFT频率引导和改进的正交锁相环,利用FFT实现对接收信号的快速捕获,利用改进的正交锁相环对接收信号进行动态跟踪。仿真结果表明在高动态环境中该算法可以快速、准确解调BFSK信号。     

Deconsolidation and combustion performance of thermally consolidated propellants deterred by multi-layers coating

Both heating and solvent-spray methods are used to consolidate the standard grains of double-base oblate sphere propellants plasticized with triethyleneglycol dinitrate (TEGDN) (TEGDN propellants) to high density propellants. The obtained consolidated propellants are deterred and coated with the slow burning multi-layer coating. The maximum compaction density of deterred and coated consolidated propellants can reach up to 1.39 g/cm³. Their mechanic, deconsolidation and combustion performances are tested by the materials test machine, interrupted burning set-up and closed vessel, respectively. The static compression strength of consolidated propellants deterred by multi-layer coating increases significantly to 18 MPa, indicating that they can be applied in most circumstances of charge service. And the samples are easy to deconsolidate in the interrupted burning test. Furthermore, the closed bomb burning curves of the samples indicate a two-stage combustion phenomenon under the condition of certain thickness of coated multi-layers. After the outer deterred multi-layer coating of consolidated samples is finished burning, the inner consolidated propellants continue to burn and breakup into aggregates and grains. The high burning progressivity can be carefully obtained by the smart control of deconsolidation process and duration of consolidated propellants. The preliminary results of consolidated propellants show that a rapid deconsolidation process at higher deconsolidation pressure is presented in the dynamic vivacity curves of closed bomb test. Higher density and higher macro progressivity of consolidated propellants can be obtained by the techniques in this paper.     

程控大功率直流稳压电源的研制

程控大功率直流稳压电源是某型鱼雷自动检测系统的分系统,是为实现鱼雷全自动化供电和测试的一种先进设备。该系统采用了ＭＣＳ－５１单片机实施系统控制与管理、电压连续调整、通讯程控等功能,因而精度高、自动化功能强、使用方便。     

基于以太环网的舰载网络设计技术

在对国外舰载网络发展分析后,结合舰载网络发展的军事需求,提出了基于以太网环网构建舰载高可靠网络的发展思路,并探讨了基于以太环网的舰载网络的体系结构、舰载多业务接入等相关技术。最后,利用三台万兆交换机搭建了单环网络测试环境,测试结果表明,以太环网的保护及恢复时间满足舰载网络的可靠性要求,基于以太环网的舰载网络设计方案可行。     

微弱信号测量的一种实现方法

介绍了一种μＶ级微弱电信号测量的实现方法,给出了测量放大电路的具体设计以及信号采集与处理软件流程图．与传统测量方法相比,此测量方法所使用的仪器体积小,重构测量系统方便,可直接由计算机对信号进行分析,是目前信号测量的主要发展方向．     

基于HLA仿真的装备采办体系需求论证研究

在简单介绍基于仿真的采办和高层体系结构基本概念的基础上 ,针对我军装备采办的特点和要求 ,以陆军装备自行高炮为例 ,提出了应用高层体系结构仿真技术加强装备论证研究中体系需求的技术方法     

自由电子激光互作用机制的研究

本文从电子的自发辐射能谱公式出发,发现电子的自发辐射频率与以往导出的自由电子激光受激辐射频率是一致的。由此得到:自发辐射频率的线谱化,使某频率的入射电磁波对电子自发辐射某一相应模式进行选择性互作用,从而实现受激辐射。并且,自然地得到了自由电子激光的高次模式。     

54／74HC高速CMOS逻辑电路的接口电路

本文主要讨论了５４／７４ＨＣ高速ＣＭＯＳ逻辑电路的性能特．点及接口电路。     

管道中高次波的有源控制

探讨管道中高次波的有源控制问题.首先,对消声条件下的次级声源强度进行了理论分析,并对误差传声器的数目与位置进行了讨论.最后,进行了控制方截面管中(0,0)次波(平面波)和(1,0)次波的实验.结果表明,对管道中的高次波实施有源控制是完全可能的.