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。     

美国计划对两种动能武器进行飞行试验

洛杉矶讯——战略防御计划局(SDIO)计划在1989～1990年对天基拦截器(SBI)和外大气层再入拦截器分系统(ERIS)这两项动能武器方案进行飞行试验,以论证其用作第一阶段战略防御系统拦截武器的经济和技术可行性。这些试验是否违反反弹道导弹条约,容易引起争论,但是,这些试验也是至关重要的,它可以为SDIO提供有关建立战略系统基础的成本信息,而这些信息必须在国防采购委员会批准全面研制导弹防御系统之前获取。     

打击地面目标的太空武器

一提到太空武器,人们首先会想到在太空中发射、打击太空中目标的武器。不过这样的理解并不全面。美军目前正在研究和发展一些在太空使用和发射,但打击的对象是地面目标的太空武器,简称为对地太空武器。在未来战争中使用的对地太空武器可以分成4类:打击地面目标的定向能武器、动能武器、天基常规武器以及用于反弹道导弹的动能武器。其中,定向能武器是以光速发射能量摧毁远距离的目标,其他三类都是用自身的动能或化学能摧毁目标,它们的作用方式、打击目标、反应时间和使用数量都不同。     

防御概述

如上所述,三层防御——助推段(后助推段),然后是中段和末段——采用动能武器而不是激光和粒子束武器。动能武器是热寻防空导弹的一种改进型,它通过目标的热辐射来探测目标,自动寻目标,并通过碰撞力来摧毁目标。防御小组指出,使用动能武器的天基助推段防御除现有的防御技术外,没有量的飞跃,但是,由于防空技术比较落后而需要开展新的研制工作。对天基助推段防御而言,防空技术的直接可用性,在最近的180次德尔它实验中已经得到了检验。     

一个天基拦截器寻的制导的综合方法

在本文中,我们将目标状态估计和拦截器制导当作一个完整的寻的制导问题考虑。在以前的制导及状态估计设计过程中,状态估计及控制是当作两个问题考虑的。这种情况下,状态估计要求由捷联红外传感器提供方位测量值。本文考虑了如下完整的制导问题:准确的剩余飞行时间的估计,制导规律及Kalman滤波器的结构,选择的制导规律要求目标相对位置、相对速度及加速度的估值。因此为了估计这些值的量,设计了Kalman滤波器结构,它要求必须将目标距离当作滤波器输入,因为被动红外传感器只测量瞄准线误差,因此本文还描述了一种合成距离的方法。通过六自由度仿真,对从角测量至加速度指令产生的完整制导方案进行了研究。     

碰撞角约束的全向拦截制导律研究

针对空间拦截制导律设计中的碰撞角约束问题,通过在全向真比例制导律中增加并实时求解时变偏置角速率的方法,设计了带约束碰撞角的全向真比例制导律(Angle-Constraint Omnidirectional True-Proportional Navigation,ACOTPN),解决了顺、逆轨拦截模式下对末端碰撞角的切换、装订和控制问题。该制导律能根据目标和拦截器的运动关系自主选择顺轨或逆轨拦截模式并装订末端碰撞角进行拦截制导,碰撞角控制精度高。AC-OTPN可通过调整理想的末端碰撞角以增强碰撞效能,使得相对质量、体积较小的拦截器同样具备较强的毁伤能力,为拦截器的小型化设计和携带更多的子拦截器提供技术支撑。     

从科幻步入现实——国外重点发展的新概念武器

军事大国正在加速发展高能激光武器、高功率微波武器、电磁发射技术、天基动能武器等新概念武器。这些曾出现在《星球大战》等科幻影片中令人震撼的武器,也许在不久的未来将会陆续投入现实战场。这些作用和杀伤机理不同的新概念武器将给战争带来革命性的变化。     

以发射质量最小为优化目标的反TBM拦截器优化研究

以反ＴＢＭ拦截器发射质量最小为优化目标,系统地研究了反ＴＢＭ拦截器总体优化技术,建立了反ＴＢＭ拦截器数学模型和优化算法,并得出重要结论。     

弹道导弹多层拦截模式仿真研究

弹道导弹多层拦截是目前较为有效的一种拦截方案。为提高弹道导弹的拦截效率,建立了多目标非线性规划模型,并运用运筹学理论,根据漏截概率和拦截器消耗2个指标为目标进行了优化设计。然后,结合具体案例仿真分析了"发射—发射"和"发射—评估—发射"2种拦截模式的性能,给出了有效拦截方案。结果表明,在防御系统具备杀伤评估能力的前提下,"发射—评估—发射"模式是最优的多层拦截方案。     

天基反卫星攻击模式研究

为了探讨反卫星导弹动能杀伤弹头的机动性能对反卫星作战的影响,建立了反卫星导弹的动能杀伤弹头的六自由度模型.对动能杀伤弹头的六自由度模型进行仿真,通过讨论不同可用过载下动能杀伤弹头的攻击区特征,总结动能杀伤弹头的机动性能,提出了天基反卫星的前置攻击模式.仿真结果证明这种攻击模式更有利于天基反卫星的实现.     

动能武器数字仿真中心

动能武器数字仿真中心KDEC（The Kinetic Energy Weapon Digital EmulationCentre）位于阿拉巴马州夏延山的美军战略防御司令部,是一个评估新型的动能武器KEW（Kinetic　Encrgy Weapon）技术和拦截器的分析中心。KDEC既是一个试验基地,又是一个数据中心。作为试验中心,KDEC提供了一个仿真框架和经过验证的KEW拦截器模型的仿真开发试验分析环境,辅助KEW体系的开发和分析;作为数据中心,KDEC为KEW体系和SDIO（战略防御计划局）提供了有关模拟、仿真数据以及其它信息的一个总库。本文从SDIO数据总库和试验基地两方面来讨论KDEC。     

天基反导拦截打击平台作战部署建模分析

研究了反助推段弹道导弹的天基载EKV拦截打击平台的轨道选择及构造问题.根据建立的弹道估计状态转移矩阵、平台拦截能力以及弹道导弹发射点位置参数等相关信息,确定了天基载EKV反导拦截打击平台的轨道属性参数.该模型可以为研究及建设天基载EKV反导拦截打击平台相关问题提供参考依据.     

视野缩小,而研制项目继续进行 SDI方案五年

1.天基拦截弹(SBI) 天基拦截弹动能杀伤运载器是一种低轨道军用卫星,用来在敌人射弹处于助推段或后助推段时发射“灵巧”导弹,即天基拦截弹或天基拦截器。该运载器在目前研制阶段大约重800磅,长6英尺。它的重量设想还会减少200磅。单独的天基拦截弹仅重10磅,飞行速度为每秒10公里。每个卫星平台携带10枚这样的导弹。据国防部透露,初步计划这些系统携带导弹的总数约为250到350枚(数量最终取决于射弹的速度)。以估计部署1万到10万枚导弹为依据,利弗莫尔的马歇尔协会建立了其他模型。1984到1987财年中共拨出26400万美元用于     

陆军大气层外轻型射弹

本文将讨论陆军大气层外轻型射弹LEAP（Lightweight Exo-AtmosPheric Projectile）动能武器轻型技术的研制（developed）及演示情况,陆军LEAP计划将这些先进技术为SDIO（the Strategic DefenseInitiative Orga nization）所研制的拦截器集成为一个最轻、最小的拦截器,并通过该拦截器演示这些先进技术。本文将叙述LEAP的设计、试验计划中的最后两次地面试验、全捷联试验、自由飞行悬浮试验和将来的设计改进及试验计划。     

空间多拦截器卫星拦截策略研究

在满足拦截时间和能量的要求下,以拦截器有效拦截目标卫星的概率要求为指标,提出了空间多拦截器卫星拦截规划方法,制定了卫星拦截方案,确立了卫星拦截策略。拦截方案结果表明:该拦截规划方法有效,能优化出以较少拦截器变轨拦截实现特定拦截概率要求的方案,且能确定拦截器具体变轨时间和拦截时间。     

直升机引导条件下舰载反舰导弹超视距攻击仿真

为了分析直升机引导条件下舰载反舰导弹对目标超视距攻击产生的射击影响。分析了舰载直升机引导误差、发射舰艇定位误差、目标机动误差、导弹飞行误差等对导弹超视距攻击的影响,构建导弹超视距攻击仿真模型,并开发仿真实验平台,通过仿真实验平台分析和检验不同误差条件下导弹超视距攻击效果,为部队进行战法、训法提供训练平台,解决部队针对性训练的难题。     

空间动能武器毁伤效果仿真

动能武器作为一类新概念武器,其发展和应用具有很大的优势.当部署于太空时,可以对航天器构成重大威胁,因此研究空间动能武器对航天器的毁伤效果十分必要.针对空间动能武器对航天器进行攻击的方式和特点,在研究空间动能武器对航天器作战过程的基础上,给出了影响毁伤效果的误差因素以及用于评价空间动能武器毁伤效果的模型,并在该模型的基础上进行了数值仿真,对空间动能武器攻击航天器的毁伤效果进行了研究,最后根据研究成果得出了提高该类武器毁伤效果的一些措施.     

战区弹道导弹多层拦截方法

针对战区弹道导弹拦截战法中的"发射-评估-发射"策略,以拦截器消耗量最少、系统稳健性最好为优化目标,建立了多目标线性规划数学模型,并进行了仿真,证明了这种拦截策略的优越性;也对导弹防御体系的最佳结构进行了论证.给出了计算方法、数据及结论,具有重要的指导意义.     

天基预警卫星弹道预报能力仿真分析

天基预警卫星对导弹位置和速度的预测误差是引导信息中的重要组成部分,直接影响到远程预警雷达和跟踪制导雷达的搜索性能.根据天基预警卫星视线角误差和导弹目标经验数据,设计导弹预报误差估计模型,计算预报误差带半径.仿真结果表明:通过对理想弹道目标进行观测误差协方差分析,可以获得预警卫星观测的水平及垂直平面预测误差带.     

空间碎片天基主动清除技术发展现状及趋势

随着国内外航天发射任务逐年增多,大量在轨滞留的失效航天器将成为未来空间资源有效利用所面临的一个严峻挑战。空间碎片天基主动清除技术是从根源上对空间资源化利用与安全处置的措施,将提升和加强近地空间的可持续循环利用。本文明晰了空间碎片天基主动清除的概念,分析了空间碎片天基主动清除技术的发展历程,提出了其发展过程中面临的非合作目标相对导航、协调控制和捕获方式及装置等主要问题,为我国空间碎片天基主动清除技术的发展提出了有益参考。