导弹中末制导导引律转换研究

研究了导弹由中间段制导律向末段制导律转换的问题,提出了一种可变导引系数的组合制导律,即可变系数组合比例导引律(ACNC).仿真结果表明,该导引律总体优于纯比例导引和固定系数组合比例导引律,中末段弹道过渡平滑,衔接良好,能顺利完成中末段交班,同时降低了导弹的需用过载.     

基于飞行时间估计带时间约束的末制导律设计

针对某些导弹要求限制末端攻击时间的作战要求,本文提出一种带末端攻击时间约束的新型制导律。所提出的制导律是通过线性最优控制方法的解而得到的,该制导律是比例导引律和攻击时间误差反馈的组合,此攻击时间误差有别于通过比例导引律所设定的攻击时间。本文用到飞行时间估算方法来完善所提出的制导律。所得制导律形式简单、实用。数字仿真结果证明所提出的制导律能够导引多枚导弹在期望的攻击时间同时命中固定目标。     

基于分数阶微积分PD^λ比例导引制导规律

为了继承和发扬传统PID比例导引的优点, 同时弥补其不足, 本文在扩展PID比例导引制导律的基础上,提出了分数阶微积分PD^λ比例导引律. 首先介绍了分数阶微积分的定义、性质及其数值方法, 分析了分数阶微积分PD^λ比例导引制导系统的静态误差和制导灵敏度, 研究了分数阶微积分PD^λ比例导引律的弹道特性和控制器特性, 最后结合仿真分析得出结论: PD^λ控制器对其本身参数和被控对象参数的变化都不敏感, 具有更强的鲁棒性,PD^λ比例导引律提高了导弹制导系统的性能, 提高了导弹的命中精度.     

CGF系统中的飞机智能决策模型的研究与实现

计算机生成兵力系统(CGF)中导弹模型作为舰载武器模型的最重要组成部分,其实体建模精度和弹道模拟一直是我们关心的问题.精确制导武器制导律研究中,当略去导弹和制导系统的惯性,将导弹当作可控制的质点时,确定出的导弹飞向目标的弹为理想弹道.在计算机生成兵力系统实际需求下,随着制导精度要求的提高,理想的弹道和理想的比例导引已不能满足要求.该文据比例导引的差分方程,在对比例导引进行三维弹道仿真的基础上,分别对基于二次型的最优制导律、考虑弹体动态特性的二次型最优制导律进行了三维弹道仿真,绘制出了可直观显示的弹道特性,计算了导弹与目标遭遇时间,并对结果进行了比较分析.得出考虑弹体动态特性的二次型最优制导律性能最优的结论.     

改进的考虑自动驾驶仪动态特性的有限时间滑模导引律

为减小导弹自动驾驶仪延迟特性对制导精度的影响,考虑到实际战争中制导末段时间很短,推导了考虑导弹动态特性的有限时间收敛的制导数学模型;其次根据滑模控制理论设计了基于该数学模型的导引律;证明了所设计的导引律在制导系统中有限时间稳定;为削弱滑模导引律的抖振现象,利用双曲正切函数改进了导引律。仿真表明:改进的导引律在目标做非机动和机动的情形下均能在有限时间内快速跟踪目标的运动,并保持较高的制导精度。     

一种分数阶修正比例导引律

针对导弹的机动目标追踪问题,本文提出了一种基于分数阶微积分的修正比例导引律(modified proportional navigation law based on fractional calculus,FO-PPN).通过选取Lyapunov-like函数,从理论上证明了FO-PPN制导下的理想导弹能够击中带有时变法向加速度的机动目标.仿真结果表明,修正后的比例导引律在保持原有追踪性能的同时,还可以有效改善传统比例导引下导弹在命中点处法向过载突变的不足.     

TV制导导弹的导引规律研究

TV制导导弹的导引一般可分为导航段、导引段和末制导段三个阶段。该文对不同阶段的导引规律进行了分析,针对导航段传统导引方法与算法的不足,提出了在导航段采用三星定位和惯导组合的制导法,以解决高动态环境下目标捕获、信号跟踪及导航精度的难题。针对TV导引头的瞬时视场较小,射手的反映速度有限,搜索速度不能太高,搜索区域不会很大的特点建立了导引段的先期导引与搜索规律模型。为了提高末制导段的导引精度,减小脱靶量,提出采用追踪法与比例法相结合的复合导引方法,实验仿真结果表明,导引精度得到了很大提高。     

一种基于零脱靶量的最优制导律设计

基于导弹和目标的三维相对运动关系,提出了一种三维非线性的最优制导律.在导弹和目标的三维相对运动方程的基础上,区别于以往的以视线角和视线角速率作为状态变量的方法,而采用以相对距离和相对速度作为状态变量的方法建立了一种新的状态方程,然后基于零脱靶量的思想,利用最优控制相关理论,设计了一种三维非线性的最优制导律.分别针对匀速运动的目标和大机动目标,用所设计的制导律和比例导引律分别进行了数学仿真,结果表明,所设计的最优制导律能有效地拦截机动目标,其性能优于比例导引律.     

基于红外成像导引头的切换制导律设计

根据对红外成像导弹多模制导技术研究的现有成果,设计了适合红外成像导引头的制导律.分析了红外成像导引头不同阶段的成像特点,根据这些特点选择相应的制导律.这些制导律很好地弥补了红外成像导引头的成像缺点,并结合弹道交接算法完成制导功能.数字仿真验证了切换制导控制导弹攻击大机动目标较比例导引有更小的脱靶量和更平滑的弹道.结果表...     

反隐身防空导弹制导方法研究

由于目标的雷达散射截面积(RCS)存在各向异性,即在不同观测方向上目标的RCS不同,RCS的大小直接影响导弹导引头的探测距离。研究防空导弹打击隐身目标的问题,为使导弹导引头探测目标的距离达到最远以达到良好的反隐身效果,导弹从隐身目标RCS最大的方向探测并跟踪目标。这就给反隐身防空导弹的制导律提出了入射角要求。本文依据该需求,根据导弹和目标的实时运动轨迹,设计一种基于比例导引律和带终端角度约束导引律的制导方法。仿真结果表明:该制导律可以实现以特定的入射角攻击目标,从而提高导弹的反隐身效果。