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.     

制导炮弹单炮多发同时弹着实现方法研究

为提升舰炮制导炮弹远程协同打击效能,提出了一种基于射距离原则的制导炮弹多发同时弹着实现方法.首先,建立了制导炮弹刚体外弹道仿真模型,并在此基础上分析了通过改变射角 、方案舵偏角 、火箭发动机点火时刻和鸭舵起控时刻这4个弹道参数实现多发同时弹着的可行性;然后,根据时间等约束建立了同时弹着模型,同时给出了实现算法;最后,根...     

双机协同导弹指令修正中制导技术

导弹协同制导是提高中远距导弹作战效能的有效潜在途径之一.基于中远距雷达导弹中制导对载机的强依赖性问题,研究双机协同导弹中制导方法.首先,根据双机协同制导的原理建立双机协同制导的数学模型,给出修正指令的矢量计算方法;其次,对双机协同制导的误差进行建模分析,给出系统误差修正方法和随机误差计算方法;最后,对协同制导模型和制导精度进行仿真,仿真表明所建立协同中制导模型的可行性.     

连发制导弹药近地面炸点坐标测试方法

针对制导火箭弹、制导炮弹连发试验散布小、炸高低,形成烟尘阻碍炸点坐标精确测试问题,提出了一种基于高速摄影测量的炸点坐标测量方法.通过开发爆炸相对光强探测设备,利用连发爆炸光辐射特征相似性进行参比测时,在此基础上利用终点弹道惯性特征进行弹道外推,解算连发炸点精确坐标.利用单发实弹射击模拟和连发制导火箭试验,证明了该方法的...     

改进MPSP的高超声速滑翔飞行器滑翔段制导

针对多约束条件下高超声速滑翔飞行器滑翔段再入制导问题,提出一种改进的预测-校正制导方法。该方法基于模型预测静态规划(MPSP),将三维轨迹快速在线生成方法作为初值生成器,解决了MPSP制导方法提供猜测值困难、对于初始偏差需要重新计算参考轨迹的问题。建立了基于能量的运动学模型,推导了MPSP预测-校正制导律。探讨了初始下降段对滑翔段的影响因素,针对滑翔段初值干扰和气动参数摄动问题,进行了数字仿真。仿真结果表明,改进的MPSP预测-校正制导方法能够有效利用精确的猜测值,提高了计算效率,对干扰初值和气动摄动具有较强的鲁棒性。     

基于广义标准轨迹的平衡滑翔状态反馈制导方法

对多约束条件下远程助推滑翔飞行器再人滑翔飞行问题,提出了一种基于广义标准轨迹的平衡滑翔状态反馈制导方法.建立了远程助推滑翔飞行器的动力学模型,确定了飞行轨迹约束条件,详细阐述了基于广义标准轨迹的平衡滑翔状态反馈制导方法的制导原理,设计了远程助推滑翔飞行器的侧向和纵向制导律,并采用LQR( linear quadratic regular)方法设计了纵向制导参数,仿真验证了该方法的可行性.与以往再人滑翔制导方法不同,该制导方法主要利用飞行攻角的变化来调节飞行轨迹,飞行过程中飞行器的速度倾侧角较小.仿真结果表明,该制导方法能满足远程助推滑翔飞行器的再入滑翔制导问题,并且具有较好的鲁棒性和自适应性.     

电磁干扰对远程制导火箭的影响及其应对措施

为了提高远程制导火箭的作战效能,分析了其弹道工作过程和影响其命中精度的误差因素,基于发射阶段、飞行中段和飞行末段剖析了其面临的电磁干扰机理。以远程制导火箭技战术特点为基础,从战场电磁频谱管理、模块化广域配置、战场佯动、新型射击方法、多维电子压制、发展新型弹药等方面探讨了信息化条件下应对电磁干扰的方法,为复杂战场环境下远程制导火箭弹的作战运用提供参考。     

基于TensorFlow的四旋翼无人机着陆地标识别

针对多旋翼无人机在无人干预情况下的自主着陆问题,提出一种基于迁移学习的地面标识图像检测方法.该方法基于TensorFlow深度学习框架,使用迁移学习技术在地面标识数据集上重新训练Inception-v3模型以构建新的地面标识识别模型.以四旋翼无人机为例,将其拍摄的着陆坪图片与其他地面标识图片作为训练集输入神经网络,通过多次训练校正神经网络参数.实验结果表明,基于迁移学习的四旋翼无人机着陆地标识别比直接基于In-ception-v3模型的识别效果要好得多,在仅有数千张训练图片的情况下,测试准确率超过90％.在Windows下训练、测试的模型可移植到树莓派3B上,完成了基于Python和TensorFlow开发的程序在不同操作系统下运行的验证工作.     

一种基于变结构控制的制导律的设计

针对平面拦截问题,将目标机动作为一类有界干扰,利用变结构控制理论推导出对目标高速机动具有强鲁棒性的制导律.在非线性运动学模型的基础上提出了一种新的变结构制导律,该制导律不需要得到目标精确的加速度和速度方位信息,因而更便于工程实现.仿真结果表明,该制导律对目标的机动具有强的鲁棒性.     

基于旋量方法的高超声速飞行器三维非线性伪最优制导律设计

针对高超声速飞行器制导过程中的通道耦合问题,设计一种基于旋量方法的三维非线性伪最优制导律。引入角度矢量、视线旋量、视线旋量速度等概念,通过等价性证明,得出视线旋量、视线旋量速度控制分别与视线方位、视线角速度控制具有一致性的结论,从而将制导问题转化为视线旋量和旋量速度的控制问题;基于旋量方法构建弹目视线旋量、视线旋量速度模型,构建得到飞行器制导的三维非线性模型;为避免直接求解Riccati微分方程过程的复杂性,引入伪控制变量,将三维非线性制导模型转化为线性制导模型;分别针对无终端约束和有终端约束情况,基于二次型最优方法得到三维非线性伪最优制导律。该制导律避免了通道解耦,其制导参数又满足一定物理意义下的最优性。仿真结果验证了所设计制导律的有效性。     

载人登月软着陆制动段最优制导方法(英文)

提出一种解决软着陆制动段燃料最优制导以及闭环控制的方案.首先使用庞氏极大值原理将制动段燃料最优问题转化为一个初值问题,并使用遗传算法搜索求解;其次为了解决最优制导的闭环控制问题,将最优弹道作为标称弹道,使用RCS系统对轨道面内两个方向误差量进行解耦,分别使用极限环控制.仿真表明,所规划出的燃料最优弹道比阿波罗方案能节约159.7 kg的燃料,而闭环控制系统可以将初始1 000 m的位置误差和5 m/s的速度误差收敛到接近段入口误差要求以内,在闭环控制过程中,燃料消耗不大于87.75 kg,总体燃料消耗节约至少71.95 kg.     

怎样给火箭“加油”？

<正>火箭垂直转运至发射区,在完成火箭功能检查、联合测试工作以及最终确认状态后,就来到了发射前的最后一步——火箭推进剂加注,也就是我们通常所说的给火箭“加油”。推进剂,火箭的血液就像飞驰的汽车需要添加汽油燃料一样,火箭也需要添加自己的燃料,这种火箭专用的燃料被称为推进剂,推进剂按照状态分为固体推进剂和液体推进剂两大类。固体推进剂类似于烟花中所需的火药。固体推进剂因能量密度大,可以减小火箭尺寸等特点,它在出厂前就已经填充于火箭中,不需要在发射场临时加注,因而可大大缩短发射准备时间。固体推进剂一般多用于小型、快速发射的火箭以及大型运载火箭的助推级中。液体推进剂本身具有易燃易爆的危险,同时又具有流动性、易泄     

三维最优制导律设计的旋量方法

针对BTT导弹制导过程中的双通道耦合问题,设计了一种非解耦的三维最优制导律。通过矢量方法和旋量方法分别建立了视线角速度模型和视线方位模型,从而得到导弹制导的三维模型。基于视线角缓变的假设,对制导模型进行了简化,得到其线性模型。分别针对无终端约束和有终端约束情况,运用二次型最优方法推导了最优三维制导律。该制导律避免了通道解耦,能够满足BTT导弹精确制导的要求。     

高超声速飞行器纵向平面滑翔飞行制导控制方法

针对高超声速飞行器纵向平面内准平衡滑翔制导控制问题,提出一种基于动态面控制和滑模控制的制导与姿态控制系统设计方法。建立高超声速飞行器纵向平面质心和绕质心运动模型,以航程预测-校正控制为出发点得到期望速度倾角并结合飞行器纵向模型中速度倾角、攻角和俯仰角速率间的关系,利用动态面控制方法、终端滑模控制和二阶滑模控制方法完成高超声速飞行器纵向平面内制导与姿控系统设计。基于偏导系数矩阵形式的通用高超声速飞行器气动模型,完成期望攻角和左右升降舵偏角指令的解析计算。通过高超声速飞行器对该制导控制系统设计方法的有效性和鲁棒性进行仿真验证。根据数值仿真结果,系统阐述了高超声速飞行器进入准平衡滑翔飞行前后制导控制系统工作的特点,进而总结了从初始下降段到准平衡滑翔段交班飞行阶段制导控制系统设计需要注意的问题。     

直升机载制导火箭弹命中精度评定研究

针对直升机载制导火箭弹特点,根据命中精度概念,分析出直升机载制导火箭命中精度的合理表示方法;考虑研制成本、试验条件等因素,提出研制阶段基于点估计和区间估计的制导火箭命中精度评定方案,并通过试验数据验证其正确性。鉴于产品批量生产交付阶段抽检质量时实弹难以统计弹着点和用弹数量有限的困难,提出了CEP评定转换为命中率考核,采用截尾序贯法,并进行优化的评定方案。     

供火箭推进空间飞行用的一般显式最优制导规律

本文对火箭推进的制导飞行器,推导了一种显式最优制导方法并得到了应用。该方法为动力飞行制导中所遇到的多种边值问题提供了一般解法。控制规律的推导是很简单的,它避免了使用一些难度较大的专门数学。这种制导方法叫作E制导。这种方案最本质的特点是E矩阵,它把现时的边值条件和需用边值条件之间的分离划成为推力分配制导系数。这些系数决定着推力加速度沿被控坐标轴的分配要求。制导规律可以控制终端的位置坐标以及终端的速度分量并能控制可调推力和固定推力火箭。由于E制导具有这种普遍性的特点,所以该方法特别适用于那些具有多种要求的复杂的空间任务。对执行这种多用途任务的动力飞行制导程序作了介绍。通过把适当数量的预存程序中的子程序联结起来的办法,可以为每种类型的动力飞行制导问题提供程序方案。利用计算机的开关、转移和判定能力,可以把多用途动力飞行制导程序调整为适合于数字计算机所需要的程序。     

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.     

某型末制导炮弹偏流的分析与计算

针对某型激光半主动式末制导炮弹偏流问题,基于考虑末制导炮弹各个典型弹道飞行阶段的刚体弹道模型,通过仿真计算,分析该末制导炮弹偏流的基本特点;探讨偏流形成的原因,确定影响其大小的关键因素,并对计算偏流所需要的数值积分时间步长进行了探讨。有关结论对准确编拟末制导炮弹射表所需要的偏流有直接应用价值,对新型末制导炮弹的弹道设计有积极的指导意义。     

高超声速滑翔飞行器滑翔段预测-校正制导研究

为了满足高超声速滑翔飞行器再入制导过程中的终端约束和过程约束,针对滑翔段具有不确定初值和气动干扰的滑翔再入问题,联合三维轨迹快速在线生成技术和模型预测静态规划（MPSP）技术提出了一种改进的MPSP预测-校正制导律。建立了基于能量的高超声速滑翔飞行器的运动学模型,详细推导了MPSP预测-校正制导理论。构建了基于三维快速轨迹规划的初值生成器,探讨了初始下降段对滑翔段的影响因素。针对滑翔段初值干扰和气动参数摄动问题,设计了预测-校正制导律,进行了数字仿真。仿真结果表明,改进的MPSP预测-校正制导方法能够有效利用精确的猜测值,对干扰初值和气动摄动具有较强的鲁棒性。     

合同网多平台协同制导任务分配模型

分析了分布式平台协同制导任务分配问题,指出该问题属于复杂分布式系统实时动态任务分配问题.建立了协同制导平台管理Agent结构,并利用合同网的思想建立了协同制导任务分配模型.该模型可实现多次协同制导任务的实时动态分配,为实现多平台协同制导作战奠定了基础.