导弹机动的混沌特性与控制能力分析

导弹在末段采用一定的机动方式是突破防御方导弹拦截的可能途径。突防的最核心思想就是使得拦截武器难以预测导弹的轨迹，因此应该尽量在很少损失射程的前提下，提高导弹轨迹的不可预测性。混沌是典型的通过确定性非线性系统产生有界不稳定信号序列的有效手段。由于对于初值极其敏感，使得得到的时间序列具有不可预测性，而最大Lyapunov指数正是其的定量描述。本文首先给出了通过时间序列计算最大Lyapunov指数的数值方法，随后按照机动导引配合的方法进行飞行控制并进行了定量分析，说明按照一定的程序设计可以保证弹道具有一定的不可预测性。在这一过程中，指出了由于导弹弹体惯性和控制的能量限制，使得目前对于参考信号的跟踪能力有限，使得轨迹的不可预测性具有一个限度，随后指出了一种具有提高这种限度的工程方法。考虑到为了能够真正突破采用气动力/直接力复合控制体制的拦截导弹的防御，采用与其同样的体制进行末段突防可能是一个未来可以进行研究的方向。