速度追踪制导律导引回路建模及解析分析

根据实际问题的物理意义，在不考虑弹体动力学的理想条件下，假设导弹初始侧向瞄准误差为小扰动，建立简化的速度追踪制导律导引回路的线性时变模型，并在此基础上求解其解析表达式，通过对解析表达式的分析可以看出，理想条件下速度追踪制导律导引回路实际上只存在一个设计参数，该设计参数直接决定了速度追踪制导律导引回路的制导精度以及失稳时刻。因此，本文最后提出根据脱靶量以及失稳时刻来选取该设计参数。     

一种弹道成形水平攻坚制导律研究

攻坚型图像制导导弹水平攻击坚固工事时,落角越小越有利于随进战斗部成功随进。根据简单的导弹运动模型,利用拉格朗日方法推导了一种同时带有落点和落角约束的弹道成形水平攻坚的最优制导律,给出了制导系统的弹道纵坐标、过载、弹道倾角随制导时间的变化关系,以及不同的末制导时间对制导规律的影响,为型号研制提供了理论依据。     

基于伴随法的比例导引制导精度研究

根据初始瞄准误差、导引头角噪声、目标闪烁的特点,分别建立对应的比例导引制导模型,广泛采用伴随法,得到其伴随模型,并利用无量纲归一化方法,得到无量纲脱靶量与制导系统各参数的关系,仿真结果表明制导系统的脱靶量与有效导航比、系统阻尼、带宽与脱靶量密切相关,低阻尼、低带宽对制导系统的脱靶量有不利的影响;由角噪声、目标闪烁引起的脱靶量并不随末导时间的延长而减小趋于零,而是趋于稳定的常值。     

基于最优二次型理论的滚转导弹三回路驾驶仪设计与研究

建立了存在交叉耦合的滚转导弹动力学模型,并将通道耦合效应视为外界干扰,利用最优二次型(LQR)控制理论,提出了一种三回路驾驶仪的单输入多输出(SIMO)设计方法。分析了三回 路驾驶仪的基本特点,并研究了权系数矩阵与驾驶仪性能指标之间的关系,可辅助设计者更合理地选择权系数矩阵。将考虑耦合的动力学模型视为多输入多输出(MIMO)系统,对滚转导弹控制系统进行了设计。设计结果表明：对于存在状态耦合的滚转导弹而言,以SIMO设计的三回路驾驶仪可以很好地抑制耦合的影响,与MIMO设计得到的控制律差异很小。通过对滚转导弹耦合系统的非线性数学仿真,验证了以上结论的正确性。     

Realization of proportional navigation and lateral acceleration autopilot for endoatmospheric kinetic interceptor with pulse thrusters

The guidance and control strategy for endoatmospheric kinetic interceptor controlled by lateral pulse thrusters was detailed.The pulse thruster control system was firstly proposed.The sample-and-hold a...     

基于导引头地面捕获域的激光制导炸弹射表修正技术

新一代激光制导炸弹普遍采用陀螺稳定式导引头替代原风标式导引头以提高制导精度,为提高导引头捕获概率,针对两种类型导引头工作机理差异,对方案过载飞行段驾驶仪误差带来的弹道偏差及飞行攻角对捕获概率的影响进行了分析。引入导引头地面捕获域的概念,提出一种以名义捕获域中心与目标位置的相对距离差作为射表投弹距离修正的方法,减小了由于干扰导致弹道偏移对导引头捕获的影响。仿真计算表明,使用修正后的射表,可极大地提高导引头捕获概率。     

一种匹配滤波方法在导引头捷联稳定平台中的应用研究

提出导引头捷联稳定平台总体概念并进行相应数学分析,建立了导引头捷联稳定平台基本数学模型,分析了QRS/FOG(石英晶体速率陀螺和光纤陀螺)两种捷联陀螺速率稳定回路,对导引头捷联稳定平台控制系统进行稳定性分析研究,提出采取匹配滤波方法提高捷联稳定平台解耦精度并对匹配滤波器参数进行优化设计及仿真,为导引头捷联稳定平台的结构设计提供理论支持.     

基于目标机动补偿的增强型比例导引性能研究

红外或激光制导导弹拦截目标所需过载和脱靶量是衡量制导律性能的主要指标.为了研究针对目标机动补偿的增强型比例导引(APN)性能,使用伴随法和无量纲化方法来分析比较APN与比例导引(PN)的性能差异.仿真分析表明,制导系统动力学阶数对APN和PN的性能影响是相当的;APN放宽了对导弹的过载要求,当制导回路存在过载饱和限制时,APN能以小的有效导航比得到比PN小的脱靶量.     

自动驾驶仪设计中复合滑模控制方法研究

针对导弹滚转驾驶仪模型，提出了一种复合滑模控制方案。首先分析影响系统稳定的模型不确定性。确定了其完全满足匹配条件；其次建立了主反馈比例切换的滑模控制方法，消除不确定性的影响；最后引入复合控制克服抖振减少不必要的指令切换。仿真分析表明，变结构驾驶仪平稳无抖振鲁棒性好。     

采用脉宽调制式舵机的滚转导弹自动驾驶仪设计与研究

滚转导弹广泛采用脉宽调制(PWM)模式控制继电式操纵机构,因此研究PWM模式在滚转导弹控制中的应用。给出了两回路驾驶仪设计增益与弹体振荡频率、阻尼之间的关系;重点分析低频PWM所带来的控制耦合效应特性,讨论了耦合大小与弹体时间常数、自旋频率之间的等量关系。通过频谱分析,得到通道耦合干扰的频谱特性。制导与控制指令经PWM后频谱保持不变,但引入了与自旋频率、调制频率和弹体振荡频率相关的高频干扰。为消除控制耦合的影响,根据以上结论,提出这类导弹自动驾驶仪频带设计的一般准则,对这类导弹控制系统的总体设计有参考意义。数学仿真和半实物仿真结果表明,合理设计自旋频率、调制频率和驾驶仪频率,可以有效抑制控制耦合,提高制导精度。