基于协同交战的战术数据链技术研究

介绍了外军典型战术数据链的发展情况,同时根据未来网络化作战需求,对基于协同交战的战术数据链的作战使用进行了研究,提出了基于协同交战的战术数据链体系结构、功能需求和指标需求,最后给出了基于协同交战的战术数据链的发展建议.     

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。     

制导雷达自适应旁瓣对消研究

制导雷达中若使用常规自适应旁瓣对消方法,辅助天线中的期望信号会引起测角误差.如果不采取应对措施,雷达无法对目标进行有效跟踪.提出了一种改进的自适应旁瓣对消方法,该方法中的辅助天线方向图在期望信号方向形成了零点,因而能够消除由于辅助天线中期望信号的存在而引起的测角误差.理论分析和计算机仿真结果表明改进方法是有效的.     

高超声速飞行器倾侧转弯耦合控制策略

针对高超声速飞行器倾侧转弯过程中俯仰、偏航和滚动通道间的强烈耦合,提出一种耦合控制策略。针对高超声速飞行器快时变、非线性和强不确定性的控制问题,基于解析形式的非线性最优预测控制方法,采用分层设计思想设计了飞行器姿态控制系统,可较好满足高超声速飞行器的快速性要求;在分析了倾侧转弯飞行控制过程的主要影响因素及其影响规律的基础上,提出一种"降低攻角—快速滚转—拉起攻角"的耦合控制策略。对该控制策略对于高超声速飞行器的适用性进行了仿真分析,结果表明:所提耦合控制策略有效降低了偏航通道的控制需求,降低了倾侧转弯控制过程的失控风险,提高了控制系统的可靠性。     

多平台对AAM协同制导交接班模型

通过对协同制导交接班的类型进行分析,建立了防空武器系统对AAM(Anti-aircraft Missile)协同制导交接班的坐标转换模型、误差模型及雷达截获概率模型。通过模拟产生随机误差,利用Monte-Carlo方法进行计算,得出不同误差源对协同制导交接班概率影响的定量关系。实验结果证明了所建模型的有效性,误差分析结论可作为协同制导交接班精度控制的依据。     

基于最优制导模板的神经网络预测制导方法

针对传统预测制导方法中高精度制导与快速实时解算之间的矛盾,提出了一种基于最优制导模板的神经网络预测制导方法。该方法采用基于高置信度飞行器运动模型仿真计算预测弹道落点,利用优化理论进行迭代解算制导变量,以此为基础离线生成样本数据;通过选择合适的多结构模态神经网络,进行基于调度管理的神经网络训练,完成神经网络控制器的设计。针对CAV进行了算例设计,结果表明:该制导方法在线计算量少,制导解算速度快,制导精度高,综合性能远优于传统的预测制导方法。     

图像制导导弹火控系统设计

针对车载图像制导导弹武器打击任务多样、作战使用灵活、多弹种、多人协同操作等特点,详细描述了火控系统功能需求分析、系统构型、工作原理、人机配合和信息交互等设计过程。由于系统任务的高效执行取决于操作人员对综合信息的准确掌握和对设备的便利操控,重点说明了以人员操控为主导,设备智能化处理配合完成工作流程控制的设计思想。该设计方法已成功应用于某型导弹武器火控系统的设计过程中,经试验验证,火控系统的功能、性能及操纵效果满足要求,且满足模块化、信息化、智能化等通用要求。     

战斗机末端机动的非线性模型预测控制规避策略

利用非线性模型预测控制的思想建立了战斗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。     

便携式红外寻的防空导弹超前修正导引规律研究与仿真

针对便携式红外寻的防空导弹瞄准点与理想命中点不重合的矛盾,提出导弹超前修正导引规律的末端修正方法,导出其数学模型和控制系统实现方法。仿真表明,简化后的导弹超前修正导引规律能够达到理想的前向偏移目的,且具有目标自适应导引（TAG）的特性。超前修正导引规律是对经典比例导引规律的修正和提升,更好地满足了便携式红外寻的防空导弹的性能指标和命中精度要求。     

舰船舵减横摇广义预测约束控制

依据舵减摇状态空间模型,推导舵减横摇广义预测控制律,在舵角舵速约束的条件下,采用二次型规划计算控制量进行减横摇控制.对某一船舶在典型航行工况下进行了系统仿真,仿真结果表明,该方法不但可取得35%～45%的减摇效果,而且对横摇角速度与横摇角加速度也有40%左右的减小效果.