基于NMPC的战斗机末端机动规避策略

利用非线性模型预测控制（nonlinear model predictive control,NMPC）的思想建立了战机末端规避导弹的机动策略求解方法。根据导弹与战机的空战态势,建立了导弹与战机的相对运动微分方程;将导弹的导引律引入到导弹运动模型中,与飞机模型一起构建了系统预测模型,并对飞机和导弹的运动约束进行了分析。通过对导弹结构限制和战术特性的分析,给出了飞机机动规避导弹的性能指标,进而建立了机动规避导弹的最优控制模型。利用高斯伪谱法对模型进行求解,采用滚动优化策略实现了对机动规避策略的闭环求解。针对导弹气动参数和导航比未知以及相对测量量具有噪声的问题,利用极大似然法对导弹的气动参数和导航比进行估计,实现了对系统预测模型的反馈校正。仿真结果表明,此方法能够实现对导弹的机动规避。     

基于兹-QPSO的战斗机机动规避优化方法

规避导弹攻击对于提高战斗机生存能力具有重要意义。首先,建立战斗机和导弹的运动模型及导弹导引律模型,采用直接多重打靶的参数化方法,将机动规避最优控制问题转化为非线性规划问题;采用相位角编码量子粒子群优化算法（兹-QPSO）实现参数寻优,并结合滚动优化的思想,利用模型预测控制得到规避轨迹闭环解和战斗机的实时控制量。最后仿真验证了该方法的合理性和算法的有效性。     

基于θ-QPSO的战斗机机动规避优化方法

规避导弹攻击对于提高战斗机生存能力具有重要意义。首先,建立战斗机和导弹的运动模型及导弹导引律模型,采用直接多重打靶的参数化方法,将机动规避最优控制问题转化为非线性规划问题;采用相位角编码量子粒子群优化算法(θ-QPSO)实现参数寻优,并结合滚动优化的思想,利用模型预测控制得到规避轨迹闭环解和战斗机的实时控制量。最后仿真验证了该方法的合理性和算法的有效性。     

未知导引律下基于滚动时域控制的规避优化方法

合适的机动规避对于飞机的生存力有着至关重要的影响,在来袭导弹导引律未知的情况下,准确地判断导弹导引律可以更好地进行飞机的机动决策。为此,提出一种方法对导引律未知情况下的规避进行模拟。通过贝叶斯推理得出导引律的概率区间,利用滚动时域控制的方法得到飞机的实时控制量,最终达到规避导弹的目的。     

高超声速滑翔导弹气动参数自适应跟踪建模

针对高超声速滑翔导弹跟踪中状态模型构建问题，研究基于制导变量变化规律的气动参数建模方法。对气动参数进行分析，指出传统建模方法的缺点。在假设制导变量服从一阶时滞过程的前提下，利用线性化的气动系数推导气动参数模型，通过分析不同飞行状态下的模型变式，证明模型对目标机动具有自适应性。对模型中未知参数的取值问题进行讨论，实现模型与飞行状态的自适应匹配。仿真结果表明：当目标发生机动时，所提模型性能明显优于传统模型。同时，在不同滤波器参数条件下的仿真结果进一步证实了模型的有效性。     

环境参数在线辨识及其在滑翔段制导中的应用

针对助推滑翔导弹,提出基于飞行环境参数在线辨识的滑翔段数值预测校正制导方法。综合考虑大气密度和气动系数对导弹运动的影响,引入滑翔段综合环境参数,利用扩展Kalman滤波方法对综合参数进行在线辨识。基于在线辨识结果,利用渐消记忆递推最小二乘方法在线建立环境参数预测模型,并利用最新辨识结果进行模型的在线修正。设计了纵向和横向制导律,并基于环境参数在线预测模型进行落点预测,以克服飞行环境扰动对落点预测精度的影响。进行了大气密度非定常扰动下的制导仿真,以及密度和气动参数随机扰动下的Monte Carlo仿真。仿真结果表明:环境参数在线预测模型能准确预报飞行环境参数,制导方法对飞行环境扰动具有较强的鲁棒性。     

基于工程设计法的射程优化

射程是弹道导弹的重要性能指标,飞行程序选择对充分发挥导弹运载能力,提高射程具有重要影响。针对此问题,利用工程设计法的实现容易、计算量少的优点,将以飞行程序为设计对象的最优控制泛函问题转化为参数优化问题。在此基础上,建立弹道运动模型和优化模型,并应用粒子群算法进行参数优化,求解最大射程弹道。结果表明,基于工程设计法的射程优化简单可行,利用粒子群算法得到的优化参数对改善射程有显著效果,充分发挥了导弹的运载能力。而运载能力的提高对提高导弹武器的目标覆盖范围起到重要作用。     

UCAV自主空战战术机动动作建模与轨迹生成

针对战术机动动作建模与轨迹生成问题,构建了实现UCAV空战机动动作的模型结构;综合考虑飞行包线、状态参量等实际约束条件,建立了精细的UCAV质点运动动力学模型;以控制量变化率为优化对象,对机动轨迹最优控制问题进行了建模;运用基于自适应策略的遗传改进算法对最优控制问题进行快速求解,得到了优化的控制量变化率,并根据运动动力学模型求解得到机动轨迹及具体飞行参数。最后以斤斗机动动作为例进行了仿真验证,结果表明:建立的模型可以准确而完备地表征多约束条件下的机动动作特征,改进的最优控制问题求解策略能够快速计算得到优化的控制量变化率,生成的轨迹符合机动动作的几何形态与状态特性。     

舰空导弹对飞机目标近快战发射区研究

针对在使用中远程舰空导弹打击飞机目标的作战中,使用"近快战法"时的发射区进行了研究.分析了飞机目标逃避舰空导弹打击的机动策略,分析并建立了计算舰空导弹近快战发射区边界参数的计算公式,并结合实际典型算例给出近快战发射区参数结果.研究结果可为使用中远程舰空导弹对高速机动飞机目标实施近快战法战术依据,对中远程舰空导弹武器战斗使用研究也具有一定的参考价值.     

导弹气动伺服弹性稳定性分析

导弹气动伺服弹性稳定性分析是导弹受控舵面设计的一个重要问题。针对防空导弹的特点 ,采用气动力导数加下洗修正的非定常气动力方法来计算其气动力。在气动弹性运动方程的建立和气动弹性环节传递函数的确定上 ,采用了传统的主模态法 ,在此基础上 ,利用乃奎斯特法对导弹进行了气动伺服弹性稳定性分析和稳定裕度分析。     

OGY法控制混沌研究

OGY法是一种有效的混沌控制方法,其利用混沌运动对微小扰动极端敏感及遍历特性,通过系统参数的微小摄动将混沌控制到期望的轨道.文中对OGY法及其两种改进方法作了介绍,进行数值仿真,比较3种方法的差异,为今后的混沌控制研究方法指出了新的方向.     

用迭代法证明第一类发汗控制问题解的存在性

发汗控制可以避免高速飞行物发生形变,近年来发汗控制的研究无论从理论还是实践都有了一定的规模.本文利用迭代法给出了发汗控制问题的精确解.     

反舰导弹末端机动方式的作战使用方法

为了研究反舰导弹各种末端机动弹道(蛇行机动、螺旋机动、摆式机动等)的控制和使用方法,首先对反舰导弹末端机动控制参数之间的关系进行深入分析,然后依据反舰导弹与水面舰艇之间的攻防对抗机理和反舰导弹作战使用限制条件,得出反舰导弹在各种约束条件下的末端机动弹道控制参数解算模型,最后以舰空弹脱靶量最大为反舰弹最优机动准则,解算反舰弹各种机动方式下的最优机动策略。     

某高制导精度拦截器稳定控制系统设计方法比较研究

将准滑模控制方法和相平面法用于某高制导精度拦截器稳定控制系统的设计。分别对俯仰(偏航)通道和滚转通道进行了稳定控制系统设计并进行了仿真研究,给出了比较优化的设计方案。     

飞行控制系统的重构技术研究

飞行控制系统的重构技术可以有效地提高飞行器的生存能力和任务效能,已成为现代飞行器综合设计领域的热门研究专题之一.介绍了飞控系统重构技术的发展历史及现状,对目前几种重要的飞行控制系统重构方法进行了概述和分析,总结了飞控系统重构技术领域里的一些热点问题,最后展望了未来飞控系统重构技术的发展趋势.     

混沌控制: 回顾与展望

回顾了混沌控制产生的背景 ,重点介绍了OGY方法的思想、原理和特点 ,简要概括了十年来的一些重要进展 ,并对今后的发展方向和可能存在的困难提出了一些见解。     

基于四元数法的火炮随动系统解耦控制

用四元数法分析火炮随动控制中系统两个控制通道耦合的问题,提出了用解耦控制的方法消除火炮随动系统的静差。该方法可推广应用于同类随动系统的解耦控制中。     

装甲车辆驾驶员虚拟人体运动控制

在介绍虚拟人体层次模型的基础上,对虚拟人体运动学方法进行了分析,根据装甲车辆驾驶舱作业空间人机适应性分析的特点,提出了相应的虚拟人体控制策略,在自行开发的软件中验证了其有效性。     

基于指数法的舰艇火控系统效能分析

通过对舰艇防空、反潜、对海、对陆4方面作战任务进行分析,引入逻辑门"与"、"或"、"乘",建立了舰艇火控系统效能模型。根据各武器火控系统的战技指标,采用效能指数法及AHP法,对其效能自下而上进行聚合,得到舰艇火控系统的效能值。最后以防空火控系统为例进行仿真,验证了所建模型的有效性。     

基于虚拟飞行仿真的导弹控制系统设计

根据风洞虚拟飞行仿真系统的特点以及试验要求,设计了用于风洞虚拟飞行仿真的模型导弹的俯仰、偏航和滚转通道控制系统。导弹俯仰通道采用了迎角指令控制的三回路闭环控制结构,滚转通道采用了滚转姿态角指令控制的两回路闭环控制结构,而偏航通道采用液压驱动机构来开环控制侧滑角。利用极点配置法设计了俯仰和滚转通道的控制增益。最后通过数字仿真对所设计的控制系统进行了仿真验证。从数字仿真结果可以看出,无论是时域还是频域,所设计的俯仰和滚转通道闭环控制系统均能满足风洞虚拟飞行仿真的要求。