比例例引法在航天器交会中的应用

研究了航天器的比例导引交会制导规律。基于比例导引法的基本思想和交会时刻的约束条件，推导出脉冲式比例导引规律，这种导引规律较容易实现。仿真结果表明，具有较高的交会精度。     

一种变系数比例导引规律

针对经典比例导引规律和最优导引规律的缺点，由蝇追逐行为得到启发，提出了变系数比例导引规律，并以某型空空导弹的大回路模型为对象，进行了大量数字仿真。仿真结果表明，文中所提出的新导引规律脱靶量小、易于工程实现。     

电视制导无人机导引律研究

电视制导无人机是目前国际上一项热门研究课题，它不仅要求攻击精度高，而且要求命中目标时姿态最佳，以达到最大毁伤效果，同时电视导引头采用小型化结构，其框架角受到限制，容易发生碰框，影响对目标的精确跟踪。鉴于以上因素，提出一种修正比例导引律——在纵向采取考虑无人机命中角约束和俯仰框架角约束的修正比例导引律，在横侧向采取考虑方位框架角约束的修正比例导引律。仿真结果表明提出的导引规律能满足电视制导无人机的战技指标要求。     

反舰导弹比例导引的一种计算机模拟仿真方法

分析了反舰导弹在自导段比例导引的控制规律,描述了控制规律的可实现算法,并用VB6.0语言对其控制规律进行了模拟仿真,形象而直观地描绘出反舰导弹在自导段比例导引的运行轨迹。所设计的运行界面可以修改目标参数和导弹参数,最后还对反舰导弹在全平面内初始弹道角的确定进行了一些探讨。     

一种攻击大机动目标的PID型比例导引律

传统的比例导引（ＰＮ）具有两个缺点,一是攻击大机动目标的控制精度差,二是指令加速度过载大。为此,本文提出了一种攻击大机动目标的扩展ＰＩＤ比例导引（ＰＩＤ－ＰＮ）制导规律。     

攻击机动目标的最优导引规律研究

针对纵轴方向没有轨控发动机的ＫＫＶ,建立空间拦载的线性运动学模型,通过采用新的剩余时间计算方法,提出了拦截任意机动目标的最优导引规律,最后,分别采用最优制导律和比例导引,对平面拦截过程进行计算机仿真。仿真结果表明,最优制导律和比例导引相比更能有效地拦截机动目标。     

比例导引导弹一体化制导控制系统设计

提出了在比例导引的战术导弹中设计一体化制导控制系统的新思想。依据比例导引的规范要求，以拦截点零跟踪误差为条件，给出了一种最小能量型一体化制导控制器。这种一体化的制导控制器将制导和控制有机地协调一致，克服了传统的比例导引系统的不足，大大提高了导弹的导引精度，仿真结果证明该设计方法是完全可行的。     

红外成像空空导弹多模制导技术研究

通过对几种现存制导规律特点的讨论，分析了每种制导规律各自的局限性，并在此基础上提出了导弹多模制导这一技术。通过数字仿真，初步证实了多模制导的技术可行性。结果表明，多模制导对控制导弹攻击大机动目标－９ｇ较比例导引有更小的脱靶量和更平滑的弹道。     

视线角速度测量噪声对变结构制导鲁棒性的影响分析

分析了视线角速度测量噪声对变结构制导鲁棒性的影响,给出了两种信噪比水平下变结构制导规律制导参数应满足的条件。结果表明,变结构制导规律中的比例导引项和变结构项系数的取值满足一定条件时能够保证导引收敛,变结构项是抑制视线角速度测量噪声的主要因素。     

公路测量中平面前方交会点位的精度分析

推导了两点平面测角前方交会与测边交会所得点位的精度估计公式,利用公式经过定量分析,揭示了两点平面前方交会所得点位精度随交会图形变化的规律,从而为实际工程测量应用提供了一定参考．通过分析得出,即使是同一待定点,当分别采用角度与边长交会定位时,取得最佳点位精度的图形也是不同的．此外,现行规范规定三角测量中最小角度不应小于30°,而本文以2倍中误差作为限差,经理论推导的结果可知,允许交会角度范围应在56°～156°之间．因此,这一规定值得商榷．     

Angles-only relative navigation in highly elliptical orbits

For angles-only relative navigation system only measures line-of-sight information,there are inherent problems in the ability to determine the range between Chaser and Target. Angles-only relative navigation is an attractive alternative for inspecting or rendezvous with noncooperative target,if adequate accuracy can be achieved. Angles-only relative navigation model considering J2 perturbation is presented for tracking and rendezvous with noncooperative target in highly elliptical orbit. Impulsive out-of-plane maneuvers of the Chaser are used to improve the navigation accuracy. The first impulse burns in cross-track directions to change the orbit inclination of the Chaser. The second impulse burns after one orbit period to change the orbit of the Chaser back. The simulation results show that the relative navigation system without maneuvers can’t correct the initial state errors,while impulsive out-ofplane maneuvers of the Chaser improves the navigation accuracy. Angles-only relative navigation with chaser vehicle maneuvers to improve observability is effective when the spacecrafts are in highly elliptical orbits.     

INS/Vision相对导航系统在无人机上的应用

提出了一种考虑视觉导航设备输出时间延迟问题的INS/Vision相对导航方法,推导了长机与僚机之间的相对惯导方程.给出了长机与僚机之间相对视线矢量测量原理,僚机上设置若干特征光点,长机上的视觉导航设备通过对特征光点观测,得到相对视线矢量.应用扩展卡尔曼滤波融合相对惯导信息和相对视线矢量信息,估计出长机与僚机之间的相对姿态、相对速度和相对位置.针对视觉导航设备量测量存在时间延迟的问题,给出了延迟后量测量与惯导信息融合的方法,最后通过仿真研究证明了该相对导航方法的有效性.     

机动目标的鲁棒几何法导引律仿真分析

基于机动目标,以空间微分几何和李雅普诺夫稳定性原理为基础,通过仿真分析鲁棒几何法导引律在追击不同机动目标时的弹道。在不同发射角下追击相同目标时,比较比例导引法和鲁棒几何法两种导引律的弹道特性。仿真结果表明鲁棒几何导引法具有以下优点:不需要额外的测量信息,兼具比例导引律的易执行性和微分几何制导律对视线旋转抑制的有效性。该制导律可以拦截大机动目标,且性能优于现有的变系数比例导引算法,同时拦截过程中过载曲线变化更为合理,弹道平直不需要得到目标精确的加速度和速度方位信息,对目标机动具有强的鲁棒性。     

基于IEKF序列图像分析的航天器相对状态测量方法

提出了一种基于IEKF序列图像分析的航天器间相对状态单目视觉测量方法。该方法利用具有正方形几何结构的4个目标特征点在物体坐标系中的空间坐标及它们在像平面上成像点的图像坐标,根据估计理论,采用迭代扩展卡尔曼滤波(iteratedextendedKalmanfilter,IEKF)方法解算出目标航天器与图像传感器的相对状态。试验结果表明:该方法不仅使作用距离大大提高,而且极大地提高了测量的稳定性。该测量方法可直接用于航天器编队飞行及空间站交会对接过程、空间监视、目标拦截等应用领域中航天器间相对状态测量。     

Spacecraft rendezvous trajectory safety quantitative performance index eliminating probability dilution

In view of the probability dilution problem of the existing quantitative indexes of rendezvous trajectory safety performance using collision probability,this paper proposes a new quantitative index of rendezvous trajectory safety performance by well combining collision probability with warning threshold.The proposed new index increases monotonously as the position errors of the chaser spacecraft increase,therefore it can effectively overcome the problems of the reduction in the largest performance value and the advancement in the most dangerous time induced by the probability dilution.The proposed new index is applied to the safety design of close range rendezvous missions.The mission’s safety requirements for initial navigation precision and the safe region of initial and final keeping points’positions with a certain navigation precision are analyzed,and several valuable conclusions about the relation between position navigation precision and velocity navigation precision as well as the relation between keeping points’positions and navigation precision are obtained.     

基于交会概念的最省燃料共面有限推力轨道转移方法

基于交会概念研究了卫星在平面内的最省燃料有限推力轨道转移问题，假设有一个飞行器已经在目标轨道上运动，此飞行器称为虚拟卫星，发动机推力大小为常值。方向可调。提供了适合于同平面轨道转移的卫星相对运动动力学模型，用Ｐｏｎｔｒｙａｇｉｎ极大值原理导出了最省燃料的推力控制策略，建立了状态和共轭状态的初始边界条件。     

一种基于目标特征的航天器间相对姿态测量方法

提出了一种基于目标特征的航天器间相对位置和相对姿态单目视觉测量方法。该方法利用目标特征点在物体坐标系中的空间坐标及其在像平面上成像点的图像坐标,根据透视成像理论,采用针孔模型解算出目标航天器与图像传感器的相对状态。提出了一种新的目标靶特征点构型设计方法,该方法适用于较大偏转姿态角的应用环境。仿真结果表明:新的特征点构型适应性好,能提高测量方法精度。该测量方法可直接用于航天器编队飞行及空间站交会对接过程中的相对姿态测量。     

基于交会概念的最省燃料异面有限推力轨道转移研究

基于交会概念研究了卫星在三维空间的最省燃料有限推力轨道转移问题。假设有一个飞行器已经在目标轨道上运动,此飞行器称为虚拟卫星。只要控制真实卫星与虚拟卫星软交会,就实现＊了真实卫星向目标轨道的转移。假定发动机推力大小为常值,方向可调。提供了真实卫星的相对运＊动动力学模型,用Ｐｏｎｔｒｙａｇｉｎ极大值原理导出了最省燃料的推力控制策略,建立了状态和共轭状态的初始边界条件。导出的两点边值问题由牛顿代方法求解。仿真结果验证了所提供方法的有效性。