空间拦截零控脱靶量与末段制导能量需求的近似计算

基于理想二体假设下的弹道方程解析式,忽略重力在拦截末段对拦截器和目标运动状态的影响.推导了空间拦截初始制导偏差与终端零控脱靶量之间的线性近似计算式,并以速度增量的大小来近似描述拦截末端主动寻的制导段的能量需求,给出了拦截末段制导最小能量需求与零控脱靶量、探测距离之间的近似关系.通过数字仿真测试了近似计算的准确性.     

基于可信性理论的标准-3拦截弹末段修正能力分析

基于可信性理论对标准-3拦截弹末段修正能力进行分析。由拦截末段相对运动动力学推导了标准-3拦截弹末段可消除的最大零控脱靶量解析表达式;针对其中的参数不确定性,将不确定参数视为模糊变量运用可信性理论进行建模,采用模糊模拟算法得到标准-3末段可消除的最大零控脱靶量的可能性测度悲观值和乐观值,可信性测度均值和标准差及可能性、必要性和可信性分布函数。本文研究为弹道导弹中段机动突防动力系统设计提供了理论依据,同时为如何根据有限的已知信息获得合理的未知信息提供了有效途径。     

基于TBM机动再入的GBKI中制导段控制分析

针对TBM机动再入的突防手段,基于零控脱靶量的引导方法,论述了GBKI拦截TBM中制导段的控制需求。运用微分对策的方法建立了拦截弹、来袭TBM的运动模型及弹目相对运动模型,得出GBKI末段高层拦截TBM中制导段的最优控制律,并进行了案例仿真分析,印证了GBKI末段高层拦截机动再入的TBM须适当增大拦截弹前置角的结论。     

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.     

基于矢量运算的舰空弹对抗反舰弹脱靶量分析

脱靶量是舰空导弹重要的作战性能指标,针对某型导弹,从攻防对抗的机理出发,采用矢量运算概念描述舰空导弹对抗反舰导弹的脱靶量。结合矢量运算法则,建立舰空导弹拦截矢量模型、反舰导弹机动矢量模型,同时考虑了导引头噪声和舵系统的过载限制,提出了一种制导盲区脱靶量的解算方法。然后针对不同运动特性的目标、不同干扰强度进行仿真计算。仿真结果表明,目标运动特性和导引头干扰误差等因素对脱靶量大小影响显著,为评价舰空导弹作战效能和有针对性的采取拦截措施提供了技术参考。     

指令制导导弹系统的脱靶量分析

本文阐述了一种估算采用综合比例导引律的指令制导导弹系统最小脱靶量的理论分析方法,揭示了系统参数值对系统性能的影响是拦截距离的函数。并运用伴随理论建立了关于统计脱靶量的解析方法,推导了可实现最小统计脱靶量的系统最优时间常数。可使设计者在各种系统参数、约束条件及拦截条件下将脱靶量降至最小。     

末段反导协同拦截辅助决策模型研究

构建自主化、智能化的末段反导高低两层协同拦截辅助决策模型是实现高效反导作战的关键问题之一。基于高低两层协同拦截规则,构建协同拦截辅助决策数学模型;然后针对末段反导协同拦截辅助决策模型的特点,设计交叉算子及改进抗体群更新策略,提出改进的CLONALG来优化神经网络(improved clonal selection algorithm optimizing neural network,ICLONALG-NN),该方法一定程度上能够克服传统CLONALG早熟问题,并用来求解协同拦截辅助决策模型;最后仿真实验证实了ICLONALG-NN求解末段反导高低两层拦截系统协同拦截辅助决策模型的有效性。末段反导协同拦截辅助决策模型研究有望给末段反导指挥控制与作战管理系统的设计开发提供模型基础。     

装药量对动能拦截器轨道修正能力的影响

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,通过仿真计算研究某种制导方式下,装药量对轨道修正能力的影响。研究结果表明,动能拦截器的轨道修正能力与中末交班时的零控脱靶向量的方向有关,其方向性随着装药量递减具有一定的变化规律:当装药量充足时,由零控脱靶向量的2个垂直分量构成的"拦截域"形状近似为正方形,随着装药量逐渐减少,"拦截域"的形状由充足时的正方形逐渐萎缩为圆角正方形、圆形、菱形和星型,"拦截域"的面积和尺寸也逐渐缩小。     

弹道导弹突防方案与拦截策略的对抗研究

对弹道导弹可能采取的饱和攻击、以假乱真、阻碍探测以及机动突防这4种突防方案和手段进行了简要分析,并针对这些方案与手段重点研究了导弹防御系统基于技术层面的4种拦截对策与设想,最后提出了对弹道导弹在助推段、中段以及末段实现多层拦截的技术方案及途径。     

弹道导弹中段机动突防制导律研究

针对弹道导弹飞行中段的突防制导问题,首先建立了弹道导弹飞行中段机动突破EKV拦截的仿真模型;其次,基于微分对策求解出最优追-逃策略,并以此确定了弹道导弹机动突防制导律;最后,通过仿真对该制导律的突防效果进行了验证,并探讨了机动起始时间对拦截脱靶量的影响.仿真结果表明,合理地选择机动起始时间,拦截脱靶量可达10 m以上,能有效突破EKV拦截.     

导弹最优突防机动方式研究

将导弹的突防-拦截问题简化到某一平面上,基于此问题的非线性模型,确定了以突防导弹侧向机动为输入,拦截导弹脱靶量为输出的非线性状态方程.针对所研究问题的最优控制类型,构造了系统的Hamilton函数,并通过极大值原理,研究了在平面内导弹机动能力一定的情况下最优规避机动方式.对于简化后的系统线性模型,以机动方式的基波分量为输入,用伴随系统分析方法,通过拦截导弹脱靶量的稳态解,计算了最优的机动频率.     

有源、无源联合探测系统综合性能分析

根据无源探测系统与有源雷达组成的联合探测系统,给出了一种有源、无源联合探测系统的探测模型,定性、定量的仿真分析了不同布站方法时,系统的探测精度、探测模糊区分布问题,得出了联合探测系统的最优布站方法;与无源探测系统相比较,联合探测系统提高了系统探测精度,改善了探测模糊区.仿真结果可为工程实践中雷达组网的优化部署提供理论依据.     

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。     

高空拦截的导引规律

本文讨论高空拦截的导引问题。出发点是要使拦截器的有限机动能力得到最有效利用,以保证所要求的拦截精度。我们解决问题的方法是利用予计脱靶量的概念,建立予计脱靶方程,把拦截导引问题转述为终点脱靶量控制问题。应用极小值原理于这个简化的等效问题。直接得出导引规律的解析表达式。这样做的好处是概念明确、数学处理简单。本文讨论了省力、快速两种导引规律在主动段拦截和被动段拦截情况下的导引公式。对文献中很少涉及的拦截时刻的确定进行了讨论,给出在特定条件下导引规律的实时计算公式。所得结果可用于无线电指令制导。稍加变换也可用于自动瞄准末制导。本文最后基于予计脱靶方程对导引规律特性进行了分析。其结果与数字计算结果一致。     

一种基于零效脱靶量的末制导律

在非线性θ-D滤波算法的基础上,将零效脱靶量直接引入到末制导律设计中。推导了利用弹目相对运动参数计算零效脱靶量的公式和利用零效脱靶量计算轨控发动机开机时间的公式,设计了零效脱靶量的数据处理方法,定义了零效脱靶量数据处理中的相关概念,设计了一种基于零效脱靶量的末制导律。经过仿真验证,该算法在精度水平略优于基于视线角速率的比例导引律,且燃料消耗水平明显优于后者,具有一定的工程实用价值。     

防空导弹末段反导作战部署模型

防空导弹末段拦截弹道导弹的作战效能与防空导弹火力单元的部署位置密切相关,合理的战斗部署是成功反导的前提和关键.分析了防空导弹末段反导的条件和反导防御区,在此基础上探讨了防空导弹反导杀伤区纵深和相关射击诸元的算法.然后,使用末段低层和末段高层反导火力单元组成双层防御系统,对防御从一个方向和从扇区来袭弹道导弹的反导火力单元部署位置确定模型进行了研究.研究成果对防空导弹末段反导的作战使用具有参考价值.     

内闭环火控系统技术研究

内闭环火控系统技术研究,是鉴于我国目前对脱靶量检测仪器尚不能很好地解决的情况下,提出的一种折衷的技术途径。它对引起脱靶量的几种主要误差因素的可校正性进行了分析,利用火控、校正、数字图像合成、误差预测和炮控计算机系统,完成内闭环控制、仿真模拟火控系统的脱靶量,将热线控制原理应用于该系统,并提出了工程实现的方案。     

视线角加速度导引律分析及仿真应用研究

针对红外制导导弹拦截大机动目标时制导精度下降的问题,引入视线角加速度导引律,在对其原理进行分析的基础上,利用伴随系统理论对引入视线角加速度导引律后的导弹平稳性和脱靶量进行了仿真分析与验证。仿真结果表明,视线角加速度导引律能有效降低目标机动及入射角偏差所引起的脱靶量,性能良好。     

探测高超声速飞行器的飞艇优化部署方法

为提高临近空间飞艇组网探测系统对高超声速飞行器的探测能力,探讨了一种实用高效的飞艇组网探测系统优化部署方法。对三维空间中飞艇组网探测系统的优化部署问题进行了深入分析,综合考虑地球曲率、浮空飞艇放置高度、探测面海拔高度、飞艇最大探测半径、探测器视场角等因素,提出了飞艇组网探测系统探测高超声速飞行器的三维空间优化部署指标,构建了飞艇组网探测系统的优化部署模型,利用遗传算法得到了最优部署方案,通过satellite tool kit(STK)仿真平台验证了该部署方法的有效性,各项探测性能指标的理论计算值与真实值之间的误差均小于1%。部署方法可给实际阵地环境下飞艇组网探测系统的优化部署提供一定的参考。     

探测高超声速飞行器的飞艇优化部署方法北大核心

为提高临近空间飞艇组网探测系统对高超声速飞行器的探测能力,探讨了一种实用高效的飞艇组网探测系统优化部署方法。对三维空间中飞艇组网探测系统的优化部署问题进行了深入分析,综合考虑地球曲率、浮空飞艇放置高度、探测面海拔高度、飞艇最大探测半径、探测器视场角等因素,提出了飞艇组网探测系统探测高超声速飞行器的三维空间优化部署指标,构建了飞艇组网探测系统的优化部署模型,利用遗传算法得到了最优部署方案,通过satellite tool kit(STK)仿真平台验证了该部署方法的有效性,各项探测性能指标的理论计算值与真实值之间的误差均小于1%。部署方法可给实际阵地环境下飞艇组网探测系统的优化部署提供一定的参考。