复杂战场环境下的防空反导光学成像制导技术

光学成像制导技术是提升精确制导武器防空反导能力的核心技术之一,对提高复杂战场环境下精确制导武器的防空反导能力具有十分重要的作用。针对复杂战场环境下防空反导的需求,首先深入分析了各种复杂战场环境要素给光学成像制导武器带来的挑战,然后对未来光学成像制导技术发展趋势进行预测,最后结合我国光学成像制导技术发展现状,介绍了未来几年间需重点探索的几种新型光学成像制导技术。     

拦截高速机动目标的捕获区及微分对策导引律

针对高速机动目标拦截场景,研究末制导段捕获区存在条件及微分对策导引律问题。建立弹目相对运动模型并引入控制动力学模型,采用终端投影方法对相对运动模型进行降阶处理;基于微分对策理论推导一种解析形式捕获区,并具体到直/气复合控制导弹对机动目标的拦截中,该捕获区的存在能够保证对任意机动目标进行准确捕获;重新选取性能指标,将目标与直/气复合控制导弹在末端带有碰撞角约束的制导问题转化为零和微分对策问题,并求解出弹目最优拦截策略。仿真分析了几种情形下直/气复合控制导弹对目标实施拦截的捕获区存在域,导引律仿真结果表明微分对策导引律在对高速机动目标进行拦截时具有优良性能。     

BTT导弹的新型三维非线性寻的制导律

建立了导弹与目标的三维相对运动模型,分析了目前寻的制导律的一些局限性,提出了新型非线性寻的制导律。在更复杂的交战环境中,将此制导律用于高性能的ＢＴＴ导弹,可望提高制导精度     

Endgame概念研究

叙述了Endgame的概念和研究现状。分析了目前制导律的局限性,提出了适于Endgame环境的高性能的非线性制导律。     

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.     

地空导弹对地面的附带损伤问题研究

研究了地空导弹爆炸时战斗部破片对地面人员附带损伤的问题,选取了破片对人体的杀伤准则,通过分析破片的空中运动特性,对导弹战斗部爆炸时的破片飞散规律进行了探讨,建立了破片散布的数学模型,并在典型的给定计算条件下进行了仿真分析.仿真结果表明,地空导弹在不同高度爆炸时,可计算出对地面人员的有效杀伤破片数量、破片杀伤面积和平均密度以及导弹的安全高度.     

拦截高速机动目标的最优制导律

对于远距离拦截高速、大机动目标,不仅拦截弧段长,拦截飞行时间也更久。拦截弹在飞行过程中的能量管理与优化问题,也是在拦截制导律设计时必须要考虑的问题。将非线性弹目运动关系降阶简化后,运用最优控制理论,将能量管理纳入考虑中,得出针对高速、机动目标的最优制导律,且可以满足终端碰撞角约束。通过引入分段线性和指数两种形式的阻尼,使得导弹在拦截高速高加速目标时,对目标机动的敏感度随弹目距离变化,从而达到能量管理的目的。通过二维非线性仿真验证了制导律的性能。     

Endgame概念研究

叙述了Endgame的概念和研究现状。分析了目前制导律的局限性,提出了适于Endgame环境的高性能的非线性制导律。     

基于双站红外跟踪临近空间目标研究

临近空间目标飞行器的高速、高机动特性给地面防御系统对其定位和跟踪带来了巨大的困难,传统的滤波算法无法给出精确的目标状态估计,跟踪性能变差。为了更好地满足机动式弹道滤波的需要,通过双站红外跟踪方法与卡尔曼滤波算法相结合,实现对临近空间目标飞行器跟踪,并保证了定位跟踪精度在允许范围之内,Matlab仿真结果验证了算法的有效性。     

交会时间可控的多子弹协同制导方法

针对一发导弹携带多枚末修子弹对多目标进行协同防御的问题,结合时间控制协同中制导与滑模变结构控制方法,提出了一种交会时间可控的多子弹协同制导方法.给出了中制导时间协同方法及预测脱靶速度修正方法,建立了交会时间可控的多子弹协同制导模型.仿真结果表明了该协同制导方法的可行性.