高空防空导弹制导方案选择

本文对雷达制导的高空防空导弹提供了实际的设计考虑,讨论了对脱靶距离有重大影响的三个主要因素,即雷达信号回波、雷达寻的装置元件性能不理想,以及对导弹响应的各种限制。对高空目标,角闪烁是对雷达信号的主要影响。另外,寻的装置性能不理想(如框架不够稳定,天线罩折射斜率以及寻的装置陀螺对加速度敏感所引起的稳定性问题)和脱靶距离问题,这些都是制导系统设计者必须解决的问题。最后,导弹对制导指令的响应还受到加速能力的降低、响应时间的增加以及控制舵速率饱和的限制。下面将讨论脱靶距离对上述每个影响因素的敏感程度,此外,也提出了由于元件不理想所造成的不希望存在的各种反馈所引起的稳定性问题。对所研制的系统,如果要求在高空其性能指标必须满足,本文所提供的数值实例表明,在初步设计中实际硬件设备的缺陷是有重要影响的。     

反飞机导弹的自动导引系统

系统概况在寻的系统中,根据目标和导弹相对运动的信息,在弹上测定误差参数并形成控制指令。通过导弹自动导引头在角坐标和距离,速度(如果需要)上连续的跟踪目标而获得所需要的信息。根据目标所放射或反射的能量,将寻的系统分为无线电电子的和热的两种。无线电电子寻的系统更为广泛的用于外军反飞机导弹中。根据电磁能初始源所在的位置,系统可以是主动的和半主动的。主动寻的导引系统是一种照射目标的能源和目标反射信号的接收机都放在导弹上的系统。在半主动寻的系统中照射     

仅用测量视线速率的准最优制导规律

本文给出了一种新的准最优制导规律,它采用有相位超前补偿的比例导引法。制导增益、相位超前和最大相位超前量出现时的频率是根据导弹和目标的动态延迟来确定的。准最优制导规律的实现除了需要视线速率外不需要其它任何信息。为了验证准最优制导规律的性能是良好的,采用了线性寻的系统和真实的非线性寻的系统进行了仿真研究,将准最优制导规律的性能与古典比例导引法的性能做了比较,获得了如下的一些结果:1) 在线性寻的系统中当存在发射误差或目标做等加速运动时,为使脱靶量达到设计要求,准最优制导规律的最小剩余时间与比例导引法相比可以减小一半。2) 准最优制导规律产生的加速度值小于或等于比例导引法的加速度值。3) 准最优制导规律由于采用相位超前补偿,它对测量噪声的敏感性要比比例导引法高。因此设计者根据测量噪声情况必须精心设计噪声滤波器。4) 真实的非线性寻的系统仿真结果与线性的寻的系统伤真结果性能是相同的。通过结果比较可以得出结论,准最优制导规律用于对付高机动目标是一种很有效的制导规律。     

战术导弹综合捷联式制导和控制系统的设计

使用最优控制和估算理论设计了战术导弹的综合制导和控制系统。在这一设计中使用的敏感器件包括捷联加速度计和速率陀螺仪,以及一个捷联式寻的导引头。对于包含有推力的倾斜转弯导弹对付机动目标的拦截情况给出了误差灵敏度和性能特征。对于同高度上平行位移(侧向跳跃)机动,一个最好的敏感器件带来的脱靶距离不超过4呎。已经发现:主要的敏感器误差源是导引头量化和陀螺刻度因子误差。另外,人们还发现:在碰撞前,导引头已截止,即进入“盲区”,以及导引头采样间隔对终端对策性能和终端脱靶距离有重大的影响。     

脉冲多卜勒雷达距离读数插值方法的探讨

本文探讨了脉冲多卜勒雷达距离量化读数的插值方法,提出了差值插值法及比值插值法并讨论了量化插值的方法,给出了脉冲有限宽度及噪声杂波对插值计算的影响及其估计公式。     

低空防御系统的发展

引言由于地面反射能量淹没了飞机反射的能量,使得常规脉冲雷达难以发现低空飞行的飞机。早在二次大战期间,人们对这一事实的认识就促使人们研制多卜勒雷达,这种雷达根据飞机相对地面速度产生的多卜勒频率差分离目标信号与地杂波信号。最早的多卜勒雷达是连续波雷达,由雷锡恩公可首创,用在麻雀和霍克导弹系统上(接着被美国海军和苏联采纳)。后来,许多承包商把这些技术基础应用到多卜勒雷达上,因而后者兼有脉冲雷达和连续波雷     

反辐射导弹对水面舰艇作战末端弹道分析

针对反辐射导弹对水面舰艇的作战问题,基于比例导引规律,建立了反辐射导弹末端弹道模型并进行了仿真分析。考虑到实际中反辐射导弹控制电路的延迟以及最大过载的限制,对比例导引规律进行了修正。以水面舰艇的搜索雷达为攻击目标,研究了低数据率条件下反辐射导弹的末端弹道轨迹以及末端弹道的需用过载。仿真结果表明,测角噪声、控制电路的延迟和低数据率导致了反辐射导弹脱靶量的增大。最后以蒙特卡罗实验,分析了脱靶距离的数值以及测角噪声、控制电路的延迟和低数据率对脱靶量的影响程度。     

基于矢量运算的舰空弹对抗反舰弹脱靶量分析

脱靶量是舰空导弹重要的作战性能指标,针对某型导弹,从攻防对抗的机理出发,采用矢量运算概念描述舰空导弹对抗反舰导弹的脱靶量。结合矢量运算法则,建立舰空导弹拦截矢量模型、反舰导弹机动矢量模型,同时考虑了导引头噪声和舵系统的过载限制,提出了一种制导盲区脱靶量的解算方法。然后针对不同运动特性的目标、不同干扰强度进行仿真计算。仿真结果表明,目标运动特性和导引头干扰误差等因素对脱靶量大小影响显著,为评价舰空导弹作战效能和有针对性的采取拦截措施提供了技术参考。     

指令制导导弹系统的脱靶量分析

本文阐述了一种估算采用综合比例导引律的指令制导导弹系统最小脱靶量的理论分析方法,揭示了系统参数值对系统性能的影响是拦截距离的函数。并运用伴随理论建立了关于统计脱靶量的解析方法,推导了可实现最小统计脱靶量的系统最优时间常数。可使设计者在各种系统参数、约束条件及拦截条件下将脱靶量降至最小。     

一种新的红外图像目标检测方法

提出了一种新的海空背景下受强杂波、噪声污染的红外图像目标检测算法,算法利用了小波变换的多分辨率、多尺度特性,将要检测的图像分解到不同频率的多个尺度上,再采用形态学的背景估计和形态滤波技术,对分解后的子图像进行处理、小波重构。仿真实验表明,该算法可较强地抑制云层、海浪以及海天线的强杂波背景和强噪声的干扰,可检测出信杂比(SCR)为2的目标,适用于舰载红外警戒系统。     

视线角加速度导引律分析及仿真应用研究

针对红外制导导弹拦截大机动目标时制导精度下降的问题,引入视线角加速度导引律,在对其原理进行分析的基础上,利用伴随系统理论对引入视线角加速度导引律后的导弹平稳性和脱靶量进行了仿真分析与验证。仿真结果表明,视线角加速度导引律能有效降低目标机动及入射角偏差所引起的脱靶量,性能良好。     

防空导弹主动雷达导引头地/海杂波功率谱计算

中/远程防空导弹通常采用复合制导体制,并采用高抛弹道技术来增大射程。这样,在中末制导交班阶段或末制导阶段,主动雷达导引头需要在地/海杂波背景下截获和跟踪目标。介绍了一种计算主动导引头地/海杂波功率谱的方法,根据杂波功率谱的估算结果,可以确定导引头的杂波下可见度(SCV)指标或设立导引头跟踪的频率禁区。     

舰空导弹抗击反舰导弹脱靶量分析

为了分析多路径效应条件下相关因素对舰空导弹抗击反舰导弹脱靶量的影响,分别建立了比例导引舰空导弹运动模型与导引回路、反舰导弹运动模型,并进行了仿真。仿真结果表明,舰空导弹初始速度和初始位置、飞行控制系统时间常数及阶数、噪声滤波器时间常数、反舰导弹巡航平飞速度、目标镜像与目标的RCS之比是影响脱靶量的主要因素。研究成果可作为武器系统作战使用研究的理论依据。     

低成本技术提供一种精确的脱靶距离指示

一种雷达脱靶距离指示器已经研制成功,它用多普勒频率来确定弹丸脱靶距离的大小。防空导弹和火炮部队的实践训练化费极大。因而采用训练模拟器日益增多。但是它们不能提供对实靶射击的实际训练的机会。     

防空导弹捷联惯性制导系统组成与性能分析

众所周知,采用寻的制导的防空导弹具有较高的制导精度,因此目前国外为提高导弹的制导精度,在新研制的许多型号中,采用寻的制导形式的导弹越来越多。然而,对于中程和远程的防空导弹,由于寻的制导导引头作用距离有限,人们通常采用多级复合制导的体制,以扩大导弹的作战空域。     

伴随函数法与最优制导律性能分析

为选择适合先进空空导弹使用的制导律,以最小能量需求和零脱靶量作为目标函数,使用最优控制理论在相应假设条件下推导得到了5种最优制导律:比例导引制导律(PN)、增强比例导引律(APN)、PN-M制导律、PN-MT0制导律和PN-MT制导律。介绍了伴随理论以及原系统变换为伴随系统的方法,建立了脱靶量伴随系统和加速度伴随系统,利用伴随函数理论对比分析了各制导律闭合回路中脱靶量和末端需用加速度随末导时间的变化规律,并使用蒙特卡洛方法结果与伴随法结果进行了对比。结果表明,伴随法结果与蒙特卡洛结果精确一致,但伴随法的效率是蒙特卡洛方法的几百倍。通过分析结果可知,PN-MT制导律的性能最优,脱靶量和末端需用加速度均为零;当末导时间足够时,PN-M制导律性能接近于PN-MT制导律;PN-MT0制导律性能优于APN和PN,但次于需求信息量更少的PN-M制导律;而未利用导弹动力学信息的PN和APN制导律末端需用加速度非常大。     

静态半实物导弹仿真器试验用的相对目标定位体系结构

静态电子战(EW)试验评估了半实物导弹寻的器对一个真实环境(试验场)的反应,这里包括受到电子攻击的时候。本文描述了一个相对目标定位体系结构,它仅用静态平台上的传感器(GPS、INS、寻的器)在大地测量坐标系显示试验场结果。为导出大地测量坐标系中目标的位置,叙述一个“杆杠-力臂”校正过程,确定每个寻的器的位置和相应的仿真器的纵倾和偏航.寻的器定位参数与其目标定位变量组合,在大地测量坐标系中显示寻的器航迹点。为了在电子战破坏中识别真实的目标,本文介绍了航迹标记算法,这里需要用到惯性导航系统(INS)的偏流角。为了消除航迹图象中的闪烁噪声,在传感器坐标系中使用卡尔曼滤波器于目标定位变量,使航迹标记优化。还介绍了最近用反舰巡航导弹仿真器的电子战现场试验结果,以说明本文的方法在近实时确定电子战效果方面的可行性.在没有电子攻击情况下,将导出的目标位置和舰船的真实GPS试验场位置比较,量化目标定位精度.     

海杂波的多重分形消除趋势波动分析

为充分描述海杂波时变特性和局部奇异性,将多重分形消除趋势理论(MFDFA)引入到雷达海杂波特性分析中,理论分析了海杂波的多重分形参数,对比分析了白噪声、单分形和海杂波的广义Hurst指数,并通过仿真进一步分析了实测海杂波数据的多重分形谱、质量指数和广义Hurst指数。结果表明:海杂波具有明显的多重分形特性,且其波动函数具有一定的分布规律。使用该分析方法提取出的海杂波的多重分形特性很好地解释了海杂波的内在非线性特性,比统计特性分析更加确切地描述海杂波的产生机理,为基于多重分形特性的雷达目标检测提供了依据。     

距离模糊对SABBR杂波功率谱的影响

天空双基地预警雷达常采用高脉冲重复频率,由此带来的距离模糊对杂波功率谱会产生一定的影响。针对该问题,首先分析了天空双基地预警雷达的几何关系,然后建立了杂波模型并给出了距离模糊下的杂波协方差矩阵,最后通过仿真分析了不同收发球心角下模糊距离环的分布情况,以及不同收发球心角和飞行方向构型下距离模糊对杂波功率谱的影响。仿真结果表明距离模糊的分布情况主要由收发球心角决定,距离模糊使天空双基地预警雷达杂波频谱严重展宽,自由度增加。研究成果可为距离模糊下的杂波抑制技术提供技术支撑。     

导弹制导控制与目标杀伤

采用协方差分析描述函数技术 (CADFT)对寻的导弹的制导精度进行了研究 ,提出了空气动力控制、直接侧向力控制的寻的导弹飞行末端的制导精度的一种新的解析模型 ,并研究了导弹直接碰撞杀伤目标的必要条件 ,该理论研究成果具有简单、实用、精度高的特点 ,为寻的导弹制导控制特性研究和揭示寻的理论普遍规律提供了一种新途径