Integrated guidance and control of guided projectile with multiple constraints based on fuzzy adaptive and dynamic surface

Based on fuzzy adaptive and dynamic surface (FADS), an integrated guidance and control (IGC) approach was proposed for large caliber naval gun guided projectile, which was robust to target maneuver, canard dynamic characteristics, and multiple constraints, such as impact angle, limited measurement of line of sight (LOS) angle rate and nonlinear saturation of canard deflection. Initially, a strict feedback cascade model of IGC in longitudinal plane was established, and extended state observer (ESO) was designed to estimate LOS angle rate and uncertain disturbances with unknown boundary inside and outside of system, including aerodynamic parameters perturbation, target maneuver and model errors. Secondly, aiming at zeroing LOS angle tracking error and LOS angle rate in finite time, a nonsingular terminal sliding mode (NTSM) was designed with adaptive exponential reaching law. Furthermore, combining with dynamic surface, which prevented the complex differential of virtual control laws, the fuzzy adaptive systems were designed to approximate observation errors of uncertain disturbances and to reduce chatter of control law. Finally, the adaptive Nussbaum gain function was introduced to compensate nonlinear saturation of canard deflection. The LOS angle tracking error and LOS angle rate were convergent in finite time and whole system states were uniform ultimately bounded, rigorously proven by Lyapunov stability theory. Hardware-in-the-loop simulation (HILS) and digital simulation experiments both showed FADS provided guided projectile with good guidance performance while striking targets with different maneuvering forms.     

现代战略武器的制导与控制

从现代战略武器小型化、高精度、强突防、全天候和机动飞行的发展趋势,阐述了MIRV系统工作原理、现代弹头的制导方式方法。并从弹头引爆控制系统的角度分析了制导误差及非制导误差对导弹精度的影响。针对导弹提高命中精度的需要,围绕提高战略武器攻击能力,主要是战斗部的威力、命中精度以及作战效果,提出应当在复合制导、综合引爆技术等方面提高导弹精度。     

防空防天导弹精确控制技术及其研究需求综述

通过对先进的防空防天导弹进行归类,提出了其精确制导控制技术需求,并简要分析了相关关键技术问题.     

毫米波制导武器及其防护

介绍了毫米波制导武器的特点以及国外已经装备或正在研制的毫米波制导武器。基于毫米波辐射及传输特点,讨论了对毫米波制导武器进行防护的方法。     

减少航程损失的尾流自导新方案

提出了一种基于三元换能器组的尾流自导导引方案,它对尾流的左右舷判别能力使其可以采用较小的尾流出入角度,从而可以较大程度降低鱼雷航程损失.仿真结果表明,该方案可以在不降低鱼雷末弹道命中概率的前提下,将尾流导引段的航程损失由通常的15%降低到5%左右.     

变后掠翼导弹制导精度研究(英文)

将飞行器变后掠翼技术应用于导弹上,弹翼的运动对弹体动态特性与整个系统的制导精度会直接产生影响。首先基于多刚体动力学原理获得的变后掠翼导弹完整的数学模型,通过小扰动线性化方法得到了弹体相关的传递函数,并利用统计线性化方法计算了制导数学模型的均值与协方差传播方程,最后应用协方差分析描述函数方法分析得到了导弹的弹翼转动速度、弹翼后掠角大小与弹翼转动时刻对制导精度影响的规律。     

临近空间防空导弹制导律

基于临近空间防空导弹,在拦截高空高速大机动目标的条件下,对导弹的制导律进行了研究。给出了微分对策制导律的理论知识及其具体算法,通过Simulink工具进行模块化建模,并将制导律模型引入导弹六自由度模型中进行仿真,对比分析导弹飞行轨迹和需用过载,表明微分对策制导律要比常用的比例导引制导律更优。     

SINS/DR组合导航系统可观测性研究

对SINS/DR组合导航系统的误差方程进行了介绍。将陀螺漂移、加速度计零偏和里程仪刻度系数误差扩展为卡尔曼滤波器的状态,建立了19维状态的组合导航滤波模型。采用分段线性定常系统(PWCS)分析了载车在各个不同运动特性下SINS/DR组合导航系统的可观测矩阵;利用奇异值分解(SVD)分析法定量地分析了SINS/DR导航系统的可观测度。通过系统仿真预测了位置误差、姿态误差和速度误差的滤波效果,仿真结果表明,位置误差、姿态误差和速度误差的估计效果较好。     

网络中心战战场精确时间的同步技术

本文阐述网络中心战战场的时间同步技术、精确时间体系结构、双向比对远距离时间同步技术。对各种时间获取技术进行了比较,对GPS定时原理作了较为详细的说明。     

超前修正导引规律弹道仿真分析

为了提高红外被动寻的防空导弹命中目标的精度,建立了导弹超前修正导引规律的数学模型和仿真模型,并对模型进行分析,得出此规律能确实使导弹改变飞行姿态、实现导弹弹道前向偏移的结论。超前修正导引规律是对经典比例导引规律的修正和提升,更好地满足了红外被动寻的防空导弹的性能指标和命中精度要求。