机动高速目标的全向拦截制导律研究

针对机动高速目标拦截制导问题,建立了全向拦截机动高速目标的相对运动方程,推导并设计了能同时进行顺轨和逆轨拦截的全向真比例(OTPN)制导律,无需对目标加速度的估计和增加修正项即可满足对机动目标的拦截制导,能有效避免目标机动参数估计误差对制导精度的影响。数值仿真结果验证了OTPN拦截制导律可有效拦截机动高速目标,同等初始条件下,OTPN在捕获范围、弹道特性、过载变化、总控制量等拦截参数上均优于传统的经典比例、负比例及其扩展制导方案。     

顺/逆轨拦截高速目标制导律性能对比研究

负比例制导(Retro-proportional Navigation,RPN)是一种新的制导律研究成果。使用负比例系数,顺轨拦截目标加速度方向与传统的比例制导(Proportional Navigation,PN)相反。推导了PN/RPN的线性形式及逆/顺轨拦截时的物理量差异,给出了比例系数的范围,以及所能拦截目标的速度范围;用伴随法分析了航向角误差、目标加速度对脱靶量的影响;最后通过仿真分析了PN/RPN的捕获区域及弹道特性。     

拦截大机动目标自适应模糊制导律

为了满足拦截高速大机动目标、高精度制导的需要,将制导律设计问题转化为反馈控制问题,基于模糊控制理论,提出了一种解析描述模糊控制规则的新型自适应模糊导引律.该模糊控制器将比例制导律指令及其微分作为模糊控制的输入量,模糊控制规则及模糊推理用解析式表达,易于计算、调整,适合实时在线控制.该导引律能够根据目标加速度和目标速度的变化自适应地改变模糊控制规则,因此具有较强的鲁棒性.对拦截高速大机动目标的大量仿真结果表明,所提出的导引律在脱靶量、拦截时间等指标方面显著优于传统的比例导引律.     

空间拦截系统的末制导律

研究空间拦截中导弹的脱靶量，分析影响脱靶量的因素，用非线性精确线性化理论求取非线性末制导律．     

前向拦截自适应滑模制导律

为拦截高速飞行目标,基于前向拦截的思想,给出了一种自适应滑模制导律．通过弹道的不断调整,置拦截导弹于具有较快飞行速度的目标前方预测弹道上,使得二者的飞行方向满足一种特定的几何关系．该制导律的推导考虑到了拦截导弹与目标的自动驾驶仪动态及其模型误差,且由于采用了自适应滑模的设计方法,不需要知道目标的加速度界和模型误差界．采...     

一种能实现超前偏置的比例导引律

文中提出了一种能实现超前偏置的比例导引律,运动学分析和动力学仿真的结果表明:采用此种比例导引律后,能提高红外寻的导弹的命中精度.与根据最优理论获得的导引律相比,实施比较方便,只需在导弹的发射架(简)上安装一陀螺即可,无需计算导弹的剩余飞行时间.     

高空动能拦截弹末制导段运动模型

针对高空动能拦截弹的拦截特点,简化拦截弹的末制导段运动方程,并利用四元数解算运动微分方程.最后,给出高空动能拦截弹末制导段六自由度仿真弹道.     

红外寻的制导空空导弹变结构比例导引律研究

经典的比例导引律不能满足近距格斗导弹大离轴发射和攻击高机动目标的要求。前人提出了多种解决此问题的制导规律,除需要目标视线角速度信息外,还需相对速度、目标加速度和剩余时间等信息,这在被动红外制导导弹上实现是十分困难的。本文以变结构控制理论为基础,给出一种只需目标视线角速度信息的新型制导律,实现了在目标机动的条件下、有限时间内目标视线角速度的零化,大幅度地改善了制导性能。仿真结果证实了设计方法的正确性。     

纯比例导引律解析解与三维碰撞角约束制导

为提高空地导弹碰撞角约束制导的精度和鲁棒性,增强其对防空系统的突防能力和对目标的打击效果,基于纯比例导引律（pure proportional navigation,PPN）拦截固定目标的解析解,提出了一种新的三维碰撞角约束制导律（three-dimensional PPN-based impact-angle-control guidance law,3D-PPNIACG）。首先,基于PPN拦截固定目标解析解,分析了基于PPN的二维碰撞角约束制导律（two-dimensional PPN-based impact angle constraint guidance law,2D-PPNIACG）的拦截制导性能,包括最大过载、能量消耗与捕获区域。其次,基于2D-PPNIACG和三维拦截制导的垂直分解方法,结合对空间几何关系的深入分析,提出了控制铅垂面内落角和水平面内碰撞角的三维碰撞角约束制导律（3D-PPNIACG）,并对该制导律的实用性和鲁棒性进行了充分讨论。最后通过数值仿真,验证了3D-PPNIACG在碰撞角约束制导中的有效性和鲁棒性。研究和仿真结果表明,所提出的3D-PPNIACG结构简单、易于实现、鲁棒性好,在考虑测量误差、动力学响应延迟等现实因素的情况下,可有效实现水平面内的碰撞角约束制导和铅垂面内的落角约束制导,具有良好的应用前景。     

带落角约束的大机动目标末制导律研究

针对制导律要同时满足脱靶量和落角约束的要求,引入滑模变结构控制方法。由于变结构控制中存在切换函数和趋近律函数,存在开关函数的抖动问题。模糊逻辑控制具有较强的非线性逼近能力,利用模糊逻辑消除变结构控制中的开关项增益引起的抖动问题,给出带落角约束的模糊变结构末制导律,并通过仿真分析,验证制导律的正确性,末端制导的脱靶量和落角约束两个问题同时得到解决;得出不同的趋近律系数、角误差系数下的制导律特性曲线。将BP神经网络应用到针对大机动目标时模糊变结构制导律中,可解决落角约束的优化问题,保证模糊变结构末制导律能够满足约束条件并较好跟踪大机动目标。仿真结果表明,优化后的末制导律在性能上有明显提升。     

相对論中高速运动物体的视长度问题

众所周知,由于相对论中著名的罗仑兹收缩效应,必然会引起高速运动物体长度和形状的改变。所谓物体形状,是指在一个参考系中同一时刻测得物体上各点的位置所组成的几何图形而言。这种形状变化只是由于收缩效     

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。     

高速运动目标测试数据处理精度的方法研究

在利用微波干涉进行高速运动目标参数测试过程中,噪声是影响测试数据处理精度的关键因素,文章通过分析微波干涉信号的基本特点,利用小波变换与精确时域处理相结合的方法,对运动目标干涉信号进行了处理,得到了平滑的测试曲线,提高了数据处理结果的精度.同时该方法也可用于其他高噪变频数据的频率提取,具有通用性.     

高速运动目标测试数据处理精度的方法研究

在利用微波干涉进行高速运动目标参数测试过程中，噪声是影响测试数据处理精度的关键因素，文章通过分析微波干涉信号的基本特点，利用小波变换与精确时域处理相结合的方法，对运动目标干涉信号进行了处理，得到了平滑的测试曲线，提高了数据处理结果的精度．同时该方法也可用于其他高噪变频数据的频率提取，具有通用性．     

高速视频的运动目标特征信息值提取算法

为了准确获取运动飞碟的运动目标特征值,在研究相机帧频为100fps基础上,以采集到运动目标图像的质心为中心,以图像的行、列像素为特征向量,构建运动目标的特征信息值.实验结果表明:运动目标特征值提取算法能够准确提取出运动目标的特征值,处理时间为60ms左右.     

基于STAP的机载雷达高速运动目标检测技术研究

针对机载雷达高速运动目标检测中存在严重的距离单元走动问题,将Keystone变换与STAP技术结合,提出了一种目标检测方法。该方法首先将雷达接收到的回波数据变换到频域,然后利用Keystone变换对目标的距离走动进行校正,再将校正后的数据变换回时域并做空时自适应处理（STAP）。仿真结果表明,该方法可有效克服高速运动目标距离走动导致STAP处理性能下降的问题,改善了目标检测性能。     

高速运动自旋目标的ISAR成像建模与分析

针对目标兼有高速运动和自旋特征时的逆合成孔径雷达（ISAR）成像问题,主要研究了该类目标的ISAR成像方法。依据高速运动自旋目标的运动特点,建立了其ISAR回波模型,并在回波模型分析的基础上提出了该类目标的ISAR成像投影像概念及计算方法。仿真实验同时验证高速运动自旋目标ISAR投影像计算方法和ISAR成像处理算法的有效性。     

带有距离走动和多普勒扩散的高速运动目标检测

针对运动目标在长时间积累过程中的距离走动和多普勒扩散问题,提出了一种基于多种方法相结合的高速多目标检测和参数估计方法.该方法利用楔形变换校正目标包络的距离走动,运用循环自相关函数法和"解线频调"法联合估计并补偿目标的二次相位,最后通过相参积累聚集能量来检测目标.所提方法有效地补偿了目标的距离走动和时变多普勒频率,延长了信号相干积累时间并提高了检测性能.该算法运算量小,适合于硬件实现.对算法的性能做了分析并进行了仿真,仿真结果验证了算法的有效性.