分享到:

超音速反舰导弹的最优末制导律研究

0引言随着现代科学技术的不断应用,反舰导弹的战术技术性能不断得到提高。反舰导弹已经成为现代海战的主要攻击性武器,对水面舰艇构成了严重的威胁。新型的反舰导弹具有超音速巡航、大空域机动、超视距远程攻击等先进性能,而且可以从多种平台上发射,飞行末段采用超低空掠海飞行,使敌人防不胜防。反舰导弹要想成功地击中敌方舰艇,末制导律的设计起着十分重要的作用。末制导律的设计不仅要保证反舰导弹的脱靶量要求,而且要使得制导过程中能量消耗尽量小,以避免反舰导弹因能量不足而发生掉海现象。鉴于上述因素,最好的解决方法就是采用最优制导律,将各种性能要求都考虑在指标函数中。但是,求解最优制导问题的解析解通常十分复杂,许多文献[1,2]是在大量的简化和假设的前提下才得到解析解。为此,本文借鉴文献[3,4]的方法,引入伪控制变量的概念,将一个变系数线性微分方程的求解转变为一个常系数线性微分方程的求解,大大简化了求解的过程和复杂程度。1反舰导弹%D舰艇的相对运动方程...  (本文共4页) 阅读全文>>

《弹箭与制导学报》2018年01期
弹箭与制导学报

一种带攻击角度约束的快速收敛无抖振制导律设计

0 引言一般情况下,精确制导武器制导律的设计以命中精度为准,即设计目标为零化脱靶量或视线角速度。但是在现代战场中,对于一些诸如反坦克弹、钻地弹等以攻击装甲车、掩体、机库等特殊目标的战术武器而言,需要在保证精度的同时,以一定的侵彻角对目标进行攻击,以达到对目标最佳的毁伤效果。在此背景下,经典的比例导引难以达到满意的效果。因此,需要设计一种兼顾命中精度与攻击角度约束的制导律。针对上述问题,一些学者进行了深入的研究,并取得了富有成效的结果。文献[1]利用状态相关黎卡提方程,推导了带有攻击角度约束的非线性最优制导律,文献[2]基于变结构理论,提出了带末端角度约束的制导律,满足了精确命中和攻击角度约束的要求,但存在严重的抖振,这主要是由非线性切换函数引起的。文献[3]所设计的制导律存在奇异问题,文献[4]提出了一种偏置型比例导引,由偏置项实现角度约束问题,但其对角度约束的控制存在较大的误差。基于此,文中针对精确战术武器需要以一定攻击角度命...  (本文共5页) 阅读全文>>

《山东科技大学学报(自然科学版)》2017年04期
山东科技大学学报(自然科学版)

基于滑模控制的双约束条件下协同制导律的设计

第二次世界大战以来,随着军事科技的快速发展,目标智能化程度和机动能力越来越高,且部分目标还具有释放诱饵的能力。在此情况下,单枚导弹难以完成高精度的打击任务。同时由于现代防御体系已经逐渐形成天、空、海、潜、陆综合一体化的结构方式,单枚导弹很难实现突防,而多枚导弹可以通过相互掩护、功能互补提高导弹的突防能力,能够完成单枚导弹不易完成的任务[1]。多导弹协同作战是制导控制领域一个新兴发展方向和研究前沿,也是未来一种重要的作战方式。协同制导律的设计是导弹协同作战的关键技术之一。在多枚导弹协同攻击同一目标的时候,还需考虑多末端约束条件限制,比如脱靶量、攻击时间、末端角度以及速度等。Jeon等[2]将传统的比例导引律(proportional navigation guidance law,PNG)与攻击时间误差的反馈相结合,设计出一种可以打击静态目标的制导律。Kang等[3]采用最优控制的方法设计了一种满足攻击时间约束的制导律,对弹目相对...  (本文共7页) 阅读全文>>

《中国惯性技术学报》2017年03期
中国惯性技术学报

拦截高超声速飞行器的三维有限时间制导律设计

高超声速飞行器具有飞行速度快、探测难度大、突防能力强等特点,给拦截高超声速飞行器目标任务带来了巨大的困难。针对此问题,以往的拦截方式可以划分为逆轨拦截和顺轨拦截两种类型。当拦截弹速度大于目标速度时通常采用顺轨拦截。然而,当目标的速度过大时,这将对拦截弹的性能提出很高的要求,为拦截任务带来极大的困难。相反的,当目标速度大于拦截弹的速度时,通常采用逆轨拦截,这在一定程度上降低了对拦截弹的速度要求,但增大了弹目相对速度,减小了攻击区域。在制导律选取方面,传统的做法大多是基于比例制导(Proportional Navigation,PN),比例制导又分为经典比例制导律和改进的比例制导律。Tardioli等人[1-2]设计了两种改进的比例制导律。Yu[3]等人设计了三维纯比例制导律并推导了捕获区域。黄等[4]针对以一定角度攻击运动目标问题,提出一种采用偏置比例导引的间接撞击角度控制方法。近年来,滑模控制的提出为制导律设计提供了新的思路,一...  (本文共10页) 阅读全文>>

《电子测试》2017年15期
电子测试

基于俯冲攻击的导弹先进制导律研究

0引言在现代信息化战场中,电磁干扰主要由电子对抗、电子干扰等主要干扰方式组成,并且电磁干扰能很大程度的影响使用电磁波进行的测量和传输信息的雷达、导引头、引信等高精度测量和数据传输设备。当电磁干扰进入雷达、导引头天线主瓣后,会引起雷达、导引头无法高精度测量制导站与目标(以下简称站目)、导弹与目标(以下简称弹目)相对信息,指挥控制系统无法准确判断导弹发弹时机,最终可能会使导弹脱靶,甚至导致一场战争的失败。当雷达、导引头无法测量站目、弹目相对距离信息时,最理想的方案为导弹发射后上升至干扰目标无法干扰到的锥形区域,然后,根据地面雷达提供部分信息和导引头提供的部分信息解算出弹目相对距离、角度等,当满足弹目相对距离和角度小于导引头能有效跟踪上目标的相对距离和角度信息时,制导控制系统的反馈控制环节交到导引头。最后,制导控制系统运用先进制导律控制导弹以大于目标干扰区域的俯冲角实施侧向攻击,实现对干扰目标的有效打击。1经典制导律在对付干扰目标的缺...  (本文共2页) 阅读全文>>

《国防科技大学学报》2017年04期
国防科技大学学报

随机快速光滑二阶滑模末制导律设计

考虑导弹拦截目标过程中探测误差、外界干扰及目标随机机动等影响的制导系统是一个典型随机不确定系统[1-2]。高超声速等目标的不断发展以及更高精度的动能杀伤(hit-to-kill)攻击方式,即利用高速度高质量导弹的巨大动能摧毁目标,都使得末制导过程弹目相对运动关系很快。为了实现高精度拦截高速目标,迫切需要针对随机不确定制导系统设计快速收敛制导律,从有限时间收敛角度设计导引规律十分必要[3-5]。利用滑模变结构控制方法处理参数摄动和外界干扰来设计制导律已出现许多研究成果[6-9]。但这些制导律状态收敛普遍较慢,于是考虑系统状态有限时间收敛的制导律陆续被提出[5,10-11]。周荻等[5,11]提出制导系统视线角速率有限时间稳定的充分条件并设计了有限时间变结构制导律。王洪强[10]基于非奇异Terminal滑模设计了有限时间稳定制导律,取得了很好的效果。然而以上研究主要基于一阶滑模方法,虽然实现了有限时间收敛,但容易引起系统剧烈抖振,...  (本文共8页) 阅读全文>>