基于领弹-从弹架构的无导引头导弹协同定位与制导方法

针对无导引头导弹在采用现有制导律时定位误差会产生较大脱靶量的问题,通过双领弹的领弹-从弹协同架构,设计了一种协同定位与制导策略,以实现无导引头导弹对静止目标的精确命中。基于扩展卡尔曼滤波,提出了一种无导引头导弹的协同定位方法。该协同定位方法与比例导引结合时存在终止时刻过载指令过大问题,因此设计一种新型变系数比例导引律,分析了变系数比例导引律的制导系数对脱靶量、终止时刻过载与最大过载的影响。仿真结果表明：采用所提出的协同定位方法可减小具有定位误差的无导引头导弹脱靶量,而采用变系数比例导引律可避免终止时刻过载指令过大。     

遥控导弹最优制导律

本文在建立状态方程基础上,利用最优控制理论,研究了一种在新的性能指标下的遥控导弹最优制导律。计算结果表明,采用此制导律的导弹,其弹道比较平直,且脱靶量较小。     

目标非机动时考虑导弹动态的一种非线性末制导律

本文研究了末制导中导弹的脱靶量，并分析了影响脱靶量的因素。针对非机动目标，考虑到导弹的动态特性用非线性精确线性化理论求取了非线性末制导律。     

一种基于逆系统方法的最优空间末制导律

研究了在空间拦截中导弹的脱靶量，并分析了影响脱靶量的因素，用逆系统方法求取了最优空间末制导律。     

拦截高超导弹的末制导控制律研究

导弹轨道控制采用改进的比例导引律，针对高超战术弹道导弹的拦截特点，文中在导引律中使用视线角等观测量的预测信息，并与直接使用测量信息的导引律相比较。导弹姿态控制采用模糊PID方法，以提高控制系统的鲁棒性，并与滑模方法相比较。数值仿真结果表明，无论采用哪种姿控方法，使用预测信息导引律的脱靶量都要大大小于使用测量信息导引律的脱靶量；无论采用哪种导引律，模糊PID方法的脱靶量都要优于滑模方法。     

一种激光驾束制导体制下导弹制导控制系统误差分配方法

针对在现有导弹制导控制系统误差分析方法中,系统内各环节自身物理系统误差与脱靶量难以建立联系的问题,以激光驾束制导体制为例,提出了在该制导体制下导弹制导控制系统引起的总脱靶量与系统内各环节自身物理系统误差的误差分配方法。该方法依据驾束制导体制下控制系统结构,推导了各环节物理系统误差到导弹脱靶量之间的传递函数,并以各传递函数的稳态增益作为各环节误差与导弹脱靶量之间的传递系数,获得了各环节误差与脱靶量之间的传递关系。通过蒙特卡洛打靶法对该方法的合理性进行验证。结果表明,制导控制系统内各环节的误差可通过相应的传递系数与脱靶量建立联系,本文在此基础上提出的误差分配方法是正确的。     

激光驾束制导反坦克导弹的变结构局部模型跟踪控制

针对ＣＯ２激光驾束制导反坦克导弹，研究了其控制系统的设计问题。用变结构局部模型跟踪理论设计的控制系统有效地克服了导弹参数大范围变化和外部干扰等不确定因素的影响，提高了导弹控制系统的动态特性和稳定控制精度。六自由度数字仿真结果表明，变结构局部模型跟踪控制系统明显减小了激光驾束制导反坦克导弹的脱靶量，提高了导弹攻击精度。     

基于目标姿态信息的导弹微分对策制导律研究

为了提高导弹制导性能,针对导弹制导律设计,在推导理想条件微分对策制导律和考虑目标信息估计延迟微分对策制导律的基础上,以脱靶量为代价函数,通过目标姿态估计目标机动方向,提出了一种基于目标姿态信息研究导弹微分对策制导律(DGL/S)的方法.并通过对数值仿真验证了研究方法的正确性.     

基于强化学习的多发导弹协同攻击智能制导律

为实现多发导弹对目标的协同攻击,提升打击效能,提出一种基于深度确定性策略梯度下降神经网络的强化学习协同制导律。修正了基于线性交战动力学的剩余飞行时间估计方程,不再受小角度假设的约束,进而提高剩余飞行时间估计精度。以各弹的剩余飞行时间误差为协调变量,与各弹的剩余飞行距离一同作为强化学习算法的观测量。利用脱靶量和剩余飞行时间误差构造奖励函数,离线训练生成强化学习智能体。闭环制导过程中,强化学习智能体将实时生成可实现同时打击的制导指令。仿真结果表明：该强化学习制导律能够实现多发导弹对目标的同时攻击;与传统协同制导律相比,强化学习协同制导律的脱靶量较小,攻击时间误差也较小。     

基于零化脱靶量的滑模变结构制导律研究

以零化反导导弹的脱靶量为基础,利用变结构控制理论和非线性运动学方程推导出一种能够适应目标做大机动的滑模变结构制导律.建立了目标做螺旋机动的数学模型,通过末制导仿真验证滑模变结构制导律在拦截三维螺旋机动目标时具有响应快速性,视线角速率和脱靶量较小,对高速大机动目标具有很好的拦截效果.     

基于自适应滑模控制的导弹制导与控制一体化反演设计

为使导弹在末制导阶段具有更小的脱靶量和更快的响应时间,研究了导弹俯仰通道的制导与控制一体化设计问题.建立了一种较为合适的一体化模型,并将其化为了具有一般形式的含不确定量的级联系统.运用反演设计方法保证了系统全部状态的稳定性,然后,为消除不确定量和外部扰动,设计了一体化自适应滑模控制器.仿真结果表明,该一体化设计方法能有效地提高导弹的制导性能.     

干扰利用最优末制导律研究及仿真

本文应用最优控制理论和扰动利用原理,推导了一种导弹干扰利用最优末制导律。此制导律以终端脱靶最小和控制能童消耗最小为性能指标,在三维空间的复合制导体制中可以用于拦截空中机动目标。并将诸如重力、目标机动及作用在导弹上的阵风等外加影响以波形干扰的形式直接反映在制导律中,同时还相应讨论了适合干扰利用最优控制的剩余飞行时间估计方法,其中考虑了导弹轴向加速度和波形干扰的影响。     

寻的制导旋转导弹比例导引

导弹的旋转会引起俯仰和偏航通道的交叉耦合作用,因此旋转导弹比例导引参数设计不当将引起弹体以锥形运动形式发散,导致脱靶量增大。针对一种寻的制导的单通道控制旋转导弹,推导了包含耦合作用的制导、控制和动力学方程,分析了比例导引视线角速度收敛条件、最优导航比以及导引关系对脱靶量的影响。指出在旋转条件下,导引头相位延迟导致更大的比例导引系数才能使得视线角速度收敛,同时最优导航比增大。视线角速度提前发散使得弹体成锥摆状态飞行,进而导致脱靶量增大。案例数值仿真表明,随着转速增加,脱靶量呈指数形式增大,因此,必须限制最大转速,并根据转速选择合理的导航比。     

基于ESO的目标机动补偿反比例制导律

为提高导弹制导系统对于高速机动目标的拦截效能,基于扩张状态观测器方法和反比例制导策略,设计了一种带扩张状态观测器的反比例制导律。考虑导弹自动驾驶仪动态特性,推导了平面内的制导模型; 设计了扩张状态观测器(ESO),将其与反比例导引策略相结合,设计了带ESO的反比例制导律,该制导律能有效估计目标机动并充分补偿制导律的不确定性干扰,有效提高制导精度; 将设计的带ESO的反比例制导律与经典比例制导律、普通反比例制导律进行仿真对比。仿真结果表明:所设计的带ESO的反比例制导律能减小弹目相对速度与脱靶量,适当地增加拦截时间,有效提高了制导系统对于高速机动目标的拦截效能。     

带末端角度约束的离散滑模制导律设计

为了提高导弹的命中精度,基于平面内弹目运动方程的离散形式,设计了一种带有角度约束的离散滑模制导律;基于李雅普诺夫理论分析了滑模制导的稳定性与可达性条件;然后将该制导律与带有角度约束的离散比例制导律进行比较,结果表明,设计的制导律更满足角度约束条件且具有更小的脱靶量,最后采用蒙特卡洛仿真验证了该制导律的普遍适用性。     

带落角约束的鸭/尾舵复合控制导弹制导控制一体化设计

为了满足导弹大落角攻击要求,提出一种适用于鸭/尾舵复合控制导弹的带落角约束制导控制一体化系统方法,解决了导弹末端攻击时单舵控制时的舵偏饱和问题.首先,建立了鸭/尾舵复合控制导弹一体化模型,采用滑模变结构控制方法,构建带落角约束的滑模面,并利用指数趋近律用以解决滑模抖颤问题.仿真结果表明,文中所设计的制导控制一体化方法能同时满足脱靶量和落角约束的要求.     

基于新型扩张观测器的导弹滑模制导律

针对已有滑模制导律未考虑系统量测噪声的问题,提出了基于新型扩张状态观测器的导弹滑模制导律。该方法通过新型扩张状态观测器观测目标加速度并实时补偿滑模制导律,使导弹拦截机动目标时脱靶量更小,提高了拦截性能。仿真结果表明,基于新型扩张状态观测器设计的滑模制导律相较于传统的滑模制导律鲁棒性更强,具有工程实用性,也验证了新型扩张状态观测器的有效性。     

基于自适应神经网络的导弹制导与控制一体化反演设计

为使导弹具有更小的脱靶量和更快的响应时间,研究了导弹俯仰通道的制导与控制一体化设计问题。由于导弹和目标的相对运动方程以及导弹自身运动方程通常是在不同的坐标系下建立的,因此,制导与控制的一体化模型很难建立。此外,在导弹飞行过程中,很难获得全弹道的精确导弹气动参数,这使得控制器的设计也很困难。本文首先建立了一种较为合适的、紧凑的一体化模型,并进一步将其化为具有一般形式的含不确定量的级联系统。采用反演控制设计方法,保证了系统全部状态的稳定性。然后,设计了一体化自适应神经网络控制器,神经网络用来在线逼近系统中由于导弹气动参数摄动引起的匹配和非匹配不确定量。仿真结果表明了这种导弹制导与控制一体化设计方案的有效性。     

基于自抗扰算法的导弹制导律设计方法

针对机动目标的拦截方法所能允许的不确定性变化范围非常有限的问题,提出一种基于自抗扰算法的导弹制导律设计方法。该方法将自抗扰控制思想应用于导弹制导律设计,根据空间弹目追逃模型,设计基于自抗扰控制算法的制导律,运用状态观测器对目标机动参数、随机干扰等各种因素引起的未知扰动进行观测并实时补偿,实现了动态反馈线性化和解耦控制,使视线角速度快速趋于零。仿真结果表明:相比于传统比例导引律,该方法的制导精度高,脱靶量低,制导飞行时间短,制导性能有极大提高。     

抗目标大机动的制导指令校正算法研究

针对寻的末制导中对抗大机动目标的情况,同时考虑导弹制导系统动力学及重力影响,提出了一种新的制导算法,即在制导回路中加入指令校正环节。该制导算法通过引入校正环节,并在制导律中引入导弹加速度,可以弥补弹体动态响应引起的延迟,减小脱靶量,在一定程度上提升系统快速性,提高制导控制系统对抗目标大机动的能力。