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。     

临近空间高超声速目标拦截弹弹道规划

利用弹道规划设计了针对临近空间高超声速飞行器的拦截弹道。分析了临近空间高超声速目标拦截问题,将其定性为临近空间的远程高超声速拦截,并提出弹道规划需求;设计了一种两级助推的拦截弹,建立了考虑地球曲率和自转的拦截弹质点平面运动模型;根据弹道规划需求设计弹道约束,以末速最大、与终点距离误差最小和全程热量最小为指标建立拦截弹弹道规划问题;采用粒子群算法求解弹道,结果表明:符合约束的规划弹道是高抛再入形式,与比例导引弹道和准最佳弹道相比,拦截弹大部分时间飞行在大气层外,有效降低了气动热效应影响和对弹体材料的性能需求,且为末制导段提供良好的初始工作环境。     

弹体压心位置变化对末制导炮弹弹道的影响

首先对比弹体压心位置变化对火箭增程弹道和末制导炮弹名义弹道的不同影响，重点分析弹体压心位置变化对末制导炮弹末导段弹道的影响特点，得出弹体压心位置变化对末导段弹道的捕获域和有效攻击区有着重要影响的结论。该结论对末制导炮弹的射表编拟以及新型末制导炮弹的设计都具有重要指导意义。     

电视末制导炮弹射击效力分析

根据舰炮用电视末制导炮弹的工作原理,首先结合导弹射击效力分析模型,将其弹道分为非制导段和制导段,并将导引头有效工作幅员作为非制导段的目标命中面积,使弹丸电视末进入末制导阶段;然后,对制导段射击模型进行立体分析,讨论射击过程中影响电视末制导炮弹射击精度的几个主要误差源,并对不同距离的目标进行射击效力分析;最后,对比制式炮弹和电视末制导炮弹的命中率,并分析电视末制导炮弹在作战使用时的优劣性,为制导炮弹下阶段的研究提供了理论依据和数据支撑。     

基于反馈线性化及滑模控制的俯冲机动制导方法

以高超声速飞行器为研究对象,针对俯冲段精确制导及机动突防问题,基于反馈线性化与滑模控制研究了机动突防滑模跟踪制导方法。首先设计纵向俯冲及侧向机动弹道,其次利用反馈线性化将非线性运动方程转化为线性方程,基于该线性方程利用滑模控制对已设计的弹道进行跟踪,最终将线性跟踪制导律转换到非线性系统中获得非线性滑模跟踪制导律,该制导律完全基于飞行器当前运动状态,所需的相对运动信息大大减少。CAV-H飞行器制导实例仿真表明,该方法能够实现俯冲段精确制导及机动飞行,且对初始及过程偏差具有较强的鲁棒性,能够为高超声速飞行器俯冲段制导提供有益参考。     

某型末制导炮弹偏流的分析与计算

针对某型激光半主动式末制导炮弹偏流问题，基于考虑末制导炮弹各个典型弹道飞行阶段的刚体弹道模型，通过仿真计算，分析该末制导炮弹偏流的基本特点；探讨偏流形成的原因，确定影响其大小的关键因素，并对计算偏流所需要的数值积分时间步长进行了探讨。有关结论对准确编拟末制导炮弹射表所需要的偏流有直接应用价值，对新型末制导炮弹的弹道设计有积极的指导意义。     

末制导炮弹射表参数程控时间的研究

末制导炮弹属于制导武器,正是由于程控时间和激光开机时间的存在(需要人为给定)致使其弹道比较复杂.程控时间体现为惯性制导的开始,激光开机时间体现为激光末制导的开始,这两种制导的实现都是通过舵片的偏转来实现.从射表编拟的角度出发,通过仿真研究程控时间对末制导炮弹弹道参数的影响,给出了程控时间确定的一些原则,为编制高精度的射...     

激光末制导炮弹高原弹道特性研究

对某型末制导炮弹在高原工作模式条件下的弹道特性进行了仿真分析,选取不同的射角、程装、激光开机时间等射表基本诸元组合,进行了大量的仿真计算,分析比对了高原条件下不同基本诸元组合对名义弹道和捕获域影响的规律及特点.这些高原弹道规律的发现不仅对该型末制导炮弹的射表编拟工作具有重要的参考作用,而且完善了末制导炮弹的弹道理论体系.     

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。     

中制导虚拟目标的定位参数研究

基于虚拟目标的优化导引中制导拦截弹道轨迹及其能耗与虚拟目标的位置紧密相关,决定该位置的参数包括中末制导交班距离和视场基准角等.首先研究了弹道特性随定位参数的变化规律并提出通过滚转实现视场基准角的负取值,在此基础上得出满足多约束条件的虚拟目标定位参数的设置方法.利用该方法所产生的虚拟目标与相应的优化导引律结合,可以很好地满足中制导的要求.     

基于扰动大气模型的动力推进高超声速飞行器弹道特性分析

在半速度坐标系建立动力推进高超声速飞行器质心动力学方程,并进行了弹道仿真,分析了初始点参数和飞行设计参数对标准弹道影响,完成了标准大气和扰动大气模型中飞行器跳跃弹道高度、过载、热流特性的对比分析.将地球扰动大气模型应用于飞行器跳跃弹道分析,讨论了不同大气模型对动力推进高超声速飞行器跳跃弹道影响.仿真结果表明,大气参数变化对高超声速飞行器跳跃弹道最低点、最大过载、最大驻点热流和总吸热量等参数影响明显, 该结论对飞行器总体、结构、动力、热防护、导航、制导与控制系统前期设计工作有一定参考价值.     

多约束下的高超声速飞行器三维非线性自适应末制导律

面向多约束下高超声速飞行器末制导过程中的通道耦合、参数扰动、模型失配等突出问题,设计一种适于高超声速飞行器的三维非线性自适应末制导律。为了模型描述的完整性和简洁性,引入视线旋量和旋量速度的概念,并基于此建立三维制导参考模型和实际系统的表达式;为了保证制导律的鲁棒性和自适应性,基于自适应控制理论,设计一种三维非线性自适应制导律;通过数学推导证明了该制导律的稳定性。该制导律能够从理论上克服高超声速飞行器末制导面临的通道耦合、参数扰动、模型失配等突出问题,满足多约束制导要求。仿真结果验证了所设计制导律的有效性。     

采用高抛弹道的空空导弹复合导引律研究

以某中远距空空导弹为背景,提出了高抛弹道的设计思路以增加有效射程,根据不同制导段飞行性能指标要求研究分析了相应的制导参数,提出了高抛弹道复合导引律。建立了导弹和目标的弹道模型,仿真分析了高抛弹道的特点,并在不同距离条件下与平直弹道情况相比,仿真表明高抛弹道对中远距离目标具有良好的攻击效果。     

估算目标加速度的方法及其在导弹制导律中的应用

引言设计导弹制导律时,通常假设目标不作机动飞行,因此应用一般比例导航法制导导弹可以得到较直的飞行弹道和较小的脱靶距离。如果目标在飞行过程中突然以某种规律机动,则应用一般比例导航法就得不到预期的效果。然而如能测量到目标加速度并用来制导导弹,就可对付这种机动。问题是如何确定目标加速度。国外七十年代后期的研究末制导规律的文献中,给出了有价值的成果。在减小终端脱靶距离的意义上,对比例导航法进行了改进。这种     

GPS/INS复合制导技术在武器中的应用及发展

从近期的几场高技术局部战争可以看出,中、近程导弹的制导和远程导弹的末制导主要采用红外成像制导、毫米波雷达制导以及多色或多模复合制导,而采用全球定位系统+惯导(GPS/INS)复合制导作为中制导,是空对地防区外发射导弹、弹药和空射巡航导弹广泛采用的技术。因此,跟踪和掌握国外GPS/INS复合制导技术的发展和应用情况是非常有必要的。一、GPS/INS制导技术全球定位系统(GPS,GlobalPositionSystem)是当前应用最广泛的新一代空间卫星导航定位系统,采用“多星、高轨、距测”体制,通过对多颗卫星同时进行距离测量,解算出接收机与载体…     

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。     

一种复合制导的中末交班策略研究

针对复合制导中的中末制导交班问题,设计了一种可同时实现导引头和弹道交班的方案.中制导应用变结构控制理论设计了一种中制导律使导引头在中制导结束时指向目标;交接导引段实现比例系数的过渡,从而保证了弹道的平滑过渡.仿真结果证明了该方案能够适用于远距离制导的复合制导.     

全导式多弹头分导制导的研究

本文是前已发表的文章[1]的续篇。主要讨论有关全导式分导制导的若干问题。它们是。空间机动飞行器的导引法,弹体的滚动姿态控制方案,纵平面内机动突防弹道的设计以及摄动制导方程的编排。     

防空导弹反弹道导弹跟踪制导规律研究和弹道仿真

利用基准优化弹道参数和滑模控制思想,构造滑动面,提出了一种新的弹道跟踪制导规律。给出了详细的推导过程,并且对所构造李雅普诺夫函数进行了稳定性证明,还进行了弹道跟踪制导数字仿真,提供了仿真弹道数据和有关弹道参数曲线。结果表明,提出的弹道跟踪制导规律是有效的,可用的。     

飞行器末制导雷达静态选择性试验及仿真分析

依据飞行器自控终点误差原理对特定的目标选择捕捉的影响进行了分析;建立了末制导雷达选择捕捉目标的静态试验布站方法;给出了末制导雷达检测目标回波粘连的处理和末制导雷达对选择录取目标数据的基准方向转换的方法;对火分基准方向对目标选择的影响进行仿真分析并得出相关结论,研究的成果对于飞行器选择攻击目标能力试验及评估的研究具有重要意义。