双机编队协同制导的火控机理

针对半主动雷达中制导的远距空空导弹在制导过程中对载机的强依赖性问题,提出了双机协同制导的概念;首次给出了双机协同制导的过程描述.分析了长、僚机制导过程中对导弹导引和目标跟踪过程中的各计算要素;提出了长机对目标预测并进行数据传递,僚机再通过预测值对目标实施机动和照射的协同制导思想.     

具有终端角度约束的H_∞制导律设计

针对导弹对地面运动目标精确攻击时姿态约束的H_∞末制导问题,提出了一种新的具有终端角度约束的制导律.基于二维弹目相对运动学的非线性关系,并将目标机动运动和系统结构摄动作为外部的扰动,建立了垂直平面内弹目相对运动的数学模型.以命中点终端姿态角跟踪误差和控制能量最小为性能指标,同时基于零化弹目视线角速率的思想, 设计得到了非线性H_∞鲁棒制导律.该方法利用Lyapunov稳定理论严格证明了制导系统的全局渐近稳定性,而非求解HJI偏微分方程,同时也避免了对剩余时间的估计.数字仿真表明这种制导律在不需要任何目标运动信息的情况下,仍然保证终端角度和制导精度的要求,具有很强的鲁棒性和适应性.     

舰载导弹瞄准方法精度分析及其估值

矢量比较瞄准方法是近期国内提出的一种全新的瞄准方法.针对这种瞄准方法进行了可行性分析;该方法提出了在进行导弹方位瞄准时,需要将制导平台的框架角作为间接测量值,对间接测量值进行了精度分析;最后根据国内惯性器件测量精度、机械安装精度给出了这种瞄准方法的精度估值.     

捷联惯导系统快速自对准误差模型的建立

通过对惯性制导系统两个基本方程的研究,求出了各状态矢量在各坐标系下的微分方程,然后以ψ角法所确立的平台为基准,分别推导得出惯性制导系统各主要状态的微分方程,从而建立了捷联惯性制导系统的误差模型.最后根据静基座捷联惯导系统初始对准的特点对其进行简化,得到了静基座捷联惯导系统快速自对准的误差模型.     

一种连续修正速度方向的导引方法

考虑制导炮弹由身管武器发射，其飞行控制能力和导引信息量有限，基于预测落点位置偏差量来修正速度方向并在控制时间内连续分配导引指令的思想，提出了一种新的三维末制导方法。根据非线性弹道方程组的级数解预测弹丸落点位置，得到落点与目标的偏差，并提出了两种通过此偏差解算当前速度方向修正量的方法。取剩余飞行时间为修正时间，通过将速度方向修正量分配到整个剩余导引段建立了加速度修正公式，以减小导引指令饱和的可能性。通过连续地预测落点和分配加速度指令来实时地导引飞行。仿真结果表明：该导引方法简单可行，精度高，对控制能力要求较低，且具备较好的制导效果和毁伤效果，为该体制制导炮弹的应用提供参考依据。     

反空空导弹的导引头研究

从反空空导弹的导引头对空空导弹的最大探测距离方面论述了其不适宜采用雷达导引头的原因,并指出了反空空导弹可采用红外导引头来跟踪空空导弹的可能性。同时又分析了空空导弹的红外辐射特性,说明了反空空导弹红外导引头探测器响应工作波段应为3μm～5μm。     

电视制导无人攻击机可攻击域研究

分析了电视制导无人攻击机的制导原理,建立了该电视制导无人攻击机空间六自由度运动方程组,给出了电视制导无人攻击机控制系统数学模型和控制信号的形成模型。在气动力参数的处理上,用最小二乘法拟合技术建立了电视制导无人攻击机的气动力参数模型,保证了参数理论求解的精度。最后对电视制导无人攻击机的可攻击域进行仿真计算,分析了影响可攻击域的因素,验证了电视制导无人攻击机的攻击能力。     

前传协同制导交接环节的导弹指示信息的解算

针对协同制导交接时的导弹指示问题,利用坐标变换及时空配准等方法,通过对协同信息处理设备的讨论以及导弹指示信息解算模型的分析,建立了平面解算模型与椭球面解算模型两种坐标变换解算模型.对两种模型的求解方法分别进行了说明.对各种模型的解算效果进行了仿真计算及比较分析.所得模型及解算方法对协同制导作战有一定的理论和实践意义.     

空战截击引导航线自动生成算法研究

以等角航线作为截击引导航线计算的基础，研究了满足战术要求的截击引导航线自动生成方法，提出了基于前置点滑动搜索的截击引导航线优化生成算法（LPMSOA，lead-point moving search optimal algorithm)。LPMSOA算法采用二分搜索思想，以到达时间差为优化准则，通过对预定敌机前置点的滑动搜索来寻找最优前置点，通过飞行航迹长度最小化获得最短截击时间，在此基础上对最优截击引导航线进行解算。仿真实验表明，LPMSOA能有效解决空战截击引导航线自动生成问题，算法实时性强，计算精度高。     

带三维落角约束的寻的导弹制导与姿控系统设计

针对带三维落角约束的寻的导弹制导与姿态控制系统设计问题,提出一种基于终端滑模控制和扩张状态观测器的六自由度制导控制系统设计方法。建立包含模型不确定项的寻的导弹六自由度质心与绕质心模型,设计内外双层环路六自由度制导控制系统框架;基于弹-目三维相对运动模型和坐标系转移矩阵建立以攻角和侧滑角为输入的三维全耦合导引方程,利用终端滑模控制方法和扩展状态观测器得到期望的攻角和侧滑角并将其转化为对应的俯仰、偏航和滚转角指令;根据线性形式的寻的导弹绕质心动力学方程,设计与俯仰、偏航和滚转角相关的滑模面向量,并利用终端滑模控制方法和扩张状态观测器得到寻的导弹的副翼偏角、方向舵偏角和俯仰舵偏角指令。六自由度数值仿真结果验证了该方法的有效性和鲁棒性,并证明了该制导控制系统设计方法能以较少的控制设计参数完成预设的制导控制任务。