动能拦截器的动力学建模与轨道控制

文章简单介绍了反TBM动能拦截器的组成、性能特声、与飞行拦截过程,并以高层拦截TBM为背景,建立了稀薄大气层内拦截器的动力学模型,提出了实现直接碰撞动能杀伤目标的轨道控制方法,最后给出了末制导段的弹道数字仿真结果,并分析了拦截器的弹道特性。     

滑模变结构导引律在动能拦截器上的应用研究

由于大气层内动能拦截器控制系统具有非连续性、不确定性,为了提高动能拦截器控制系统的抗干扰性和机动性,设计了一种新的滑模变结构导引律.通过末制导弹道仿真,将其应用于动能拦截器末制导导引拦截三维螺旋机动目标,结果表明,滑模变结构导引律具有响应快速,简单易行,有效对付高机动目标等优点,对于KKV拦截三维螺旋机动目标有很好的鲁棒性.     

反导动能拦截武器的现状与发展研究

介绍了动能拦截弹在弹道导弹防御中的应用,分助推段拦截、中段拦截、末段拦截对美国发展的动能拦截武器进行了详细说明。介绍了动能拦截弹的组成,给出了动能拦截器的关键技术,对动能拦截器技术的发展进行了阐述。     

高空动能拦截器末制导导引方法设计与实现

以高空动能拦截器为研究对象,为其末制导段设计了一种“逐段限制视线转率”的导引方法,使之最终能直接命中目标,实现动能拦截的任务并通过仿真计算验证了该导引法的可行性。     

美国新概念动能拦截器技术

美国正在探索用于导弹防御的新概念动能拦截器技术,试图用一枚动能拦截弹携载大量的低成本微型动能拦截器,来解决目标识别和多目标(包括子母弹头)问题。这标志着美国利用动能拦截弹防御弹道导弹的战略将从“狙击步枪模式”向“霰弹猎枪模式”转移。     

滑翔飞行器反逆轨拦截突防制导律研究

针对动能拦截器逆轨拦截情形,分析了高超声速滑翔飞行器利用空气动力机动突防的可能性,并从逃逸机动拦截范围的角度,根据动能拦截器助推分离时刻的状态参数推导了突防制导律。仿真结果表明,在动能拦截器初始拦截条件与理想拦截条件存在一定程度偏差时,推导的突防制导律能够有效逃逸机动拦截范围。     

空间拦截器末制导段动态模型研究

本文以实现空间拦截器对目标的直接碰撞杀伤方式为目的,根据拦截器制导控制系统方案的要求,末制导段采用轨控发动机对拦截器质心运动进行调节;利用姿控发动机进行姿态调整,建立了拦截器六自由度弹道仿真模型;并进行了计算,结果表明末制导段采用姿控、轨控发动机实现对拦截器的控制是可行的也是必要的。     

大气层内KKV直接侧向力控制关键技术问题分析

由于动能拦截器采用了高精度探测和高精度快速响应控制的技术,使动能拦截器具有了直接碰撞动能杀伤目标的特点,引起了世界各国的高度重视,但是,由于采用了断续直接力控制,也引起了许多特殊的问题,尤其是在大气层内与高速气流耦合作用的问题,有待深入研究。本文从问题的提出入手,分析了值得研究的问题,以及开展这方面研究的建议。     

KKV质量、质心、转动惯量一体化测量方法研究

从提高动能拦截器质量、质心、转动惯量测量设备在动能拦截器轻小型化发展趋势下的通用程度和性能鲁棒性角度 ,提出一种无称重传感器条件下的质量、质心、转动惯量一体化测量方法。该方法将对动能拦截器质量、质心和转动惯量的测量转化为对不同加载状态下转台摆动周期的测量 ,数学仿真结果表明了该方法在原理上的可行性和有效性     

美军直接碰撞杀伤增强装置前沿技术研究

近年来,随着精确制导技术的不断发展,美国采用直接碰撞杀伤技术的动能拦截武器已被认为是防空、反导最有效的杀伤途径。目前,美国在防空反导武器系统中使用的动能拦截器大多采用纯直接碰撞杀伤的方式,并没有装载增强杀伤装置,而对带杀伤增强装置的动能拦截器的研究也一直没有取得实质性的进展,但美国并未放松对该领域的研究,其研究人员在大量进行直接碰撞技术试验和杀伤效果分析的同时,一直在开展对杀伤增强装置技术的探索。     

具有脉冲变轨推力的拦截器末制导律研究

针对一些末制导律不能直接应用于具有脉冲变轨推力的拦截器的难题,提出了将连续变化的加速度指令通过死区滞环非线性化的方法,为上述制导律在具有脉冲变轨推力的拦截器中的应用架起了一座桥梁.以滑模制导律为例介绍了这种应用方法,仿真表明,应用该方法能够把视线转率限制在较小的范围之内,从而实现对目标的拦截.该处理方法应用简单,易于工程实现.     

动能拦截器姿控固体小火箭点火算法设计

使用固体姿控小火箭是实现动能拦截器快响应和高精度姿态控制的最佳方案之一。针对一种新型动能拦截器姿控小火箭布局,提出了点火组合混合搜索算法。描述了动能拦截器姿控小火箭的配置方案,分析了弹体自旋需求。设计了一种结合目标排序法和区间搜索法的点火组合混合搜索算法:当可用小火箭个数较少时,采用目标排序法;当可用小火箭个数较多时,采用区间搜索法。指令力矩近似仿真结果及姿态控制数值仿真结果表明:该算法能够有效地近似指令力矩,实现快速高精度的姿态跟踪。     

基于激光测距仪信息的模糊控制导引方法

针对动能拦截器在大气层外完成拦截任务的末制导问题,利用激光测距仪的测距信息、红外导引头与惯性测量设备的测量信息,推导了弹目相对运动信息的计算方法,及基于相对运动信息计算待飞时间与零效脱靶量的计算公式.设计了一种基于零效脱靶量的模糊控制末制导律,兼顾节省燃料与满足制导精度要求.通过数学仿真验证,该方法具有较高的制导精度和鲁棒性,且燃料消耗较少.     

用于动能拦截器极低信噪比点目标探测的技术

本文对动能杀伤拦截器信息处理机在信噪比为－１０ｄＢ以下的弱点目标信号的检测技术进行了探索。文中提出了一种非线性水波理论,它在外界特定的作用下所表现出的波粒二相性能能够有效地应用到拦截器极低信杂比点目标的检测领域,为解决弹载信息处理高技术难题做了有益尝试。     

空间拦截末制导段能量需求分析

为了研究空间拦截末制导段的能量需求,对导航与测轨误差模式和空间拦截交会条件进行了分析,并建立末制导段仿真模型。使用Monte-Carlo法仿真,获得不同交会角下和不同拦截概率下拦截器所需的能量,并讨论了交会角和相对速度对拦截器能量需求的影响。     

外大气层动能拦截器仿真平台设计和实现

针对外大气层固体或液体动能拦截器,使用VC++6.0开发了仿真平台。仿真模型的参数可以通过文件形式保存和读取。仿真平台能够动态演示飞行弹道和飞行参数;能够对拦截结果进行脱靶量评估、初始条件评估、轨道修正能力评估和能量消耗评估;能够进行3种综合测试;能够对关键设计参数进行寻优计算;能够封装为动能拦截器仿真模块与运载器仿真模块整合。介绍了平台的设计、实现、关键技术和应用情况。     

运用速度增益制导实现对目标卫星的拦截

本文对运用速度增益制导实现对目标卫星的拦截方法进行了研究。其特点是在拦截器运动参数初值及目标轨道参数给定的条件下,首先确定考虑地球扁率J_2项影响下的拦截目标的预测命中点,然后采用Lambert方法确定给定碰撞时间下拦截器的需要速度,最后实现对目标的拦截。用该方法可保证向未制导转换时有较高精度的转换条件。     

侧窗探测的变结构制导律设计

为了解决拦截器导引头采用侧窗制导的问题,给出了拦截器的轨道拦截运动方程.针对需要保持侧窗视线角稳定的要求,根据以视线角和视线角速度为变量的状态方程,采用了自适应滑模变结构控制的制导律,并根据拦截器轨控发动机和拦截器运动学的数学模型进行了仿真,得到了较好的拦截效果,验证了制导律的正确性.     

动能拦截器轨道修正能力的数值计算方法

大气层外动能拦截器末段的轨道修正能力与制导方式有关,给出了某种制导方式下轨道修正能力的数值计算方法。该方法通过计算动能拦截器在飞行末段能够消除的最大零控脱靶量得到轨道修正能力。仿真结果表明,该数值计算方法不仅可以计算装药量充足情况下的轨道修正能力,而且可以计算装药量不足时的轨道修正能力。该数值计算方法具有编程实现简单和计算快捷的优点,可以满足快速计算轨道修正能力的需求。     

动能拦截器质心动态漂移影响的研究与分析

主要研究动能拦截器质心动态漂移对其姿态稳定控制的影响。文章介绍了ＫＫＶ的控制方式,建立了控制动力学模型,借助该模型进行了悬浮试验的仿真计算,并利用仿真计算结果确定了ＫＫＶ质心动态漂移的允许范围和姿态控制力的大小。