空基动能拦截弹制导控制系统建模与仿真

为研究用于弹道导弹助推段拦截的空基动能拦截弹的制导控制系统,探讨了弹道导弹助推段拦截的作战过程,建立了弹道导弹助推段飞行的弹道模型;根据弹道导弹在助推段的飞行特点,建立了动能拦截弹制导控制系统模型,其中包括拦截弹结构模型、动力学与运动学模型、相对运动模型、传感器测量模型、复合制导模型和直接力/气动力控制模型。在Matlab/Simulink环境下开发了弹道导弹助推段拦截的数字仿真系统,并对仿真结果进行了分析。仿真结果验证了模型的合理性,可为空基拦截弹制导控制系统的设计提供参考。     

空基助推段反TBM作战影响因素仿真分析

为了研究空基助推段拦截战术弹道导弹的作战可行性,描述了空基反导的作战过程,并分析了空基反导在作战上存在的制约因素。利用Monte-Carlo仿真的方法,首先分析了预警卫星关键参数对拦截作战的影响,接着分析了拦截弹性能的影响,然后对影响制导精度和脱靶量的因素进行仿真分析,最后从弹头杀伤的角度说明脱靶量对杀伤程度的影响。研究结论为空基助推段拦截武器的装备发展和作战使用研究提供了参考依据。     

一种新的最优空基反弹道导弹中制导方法研究

空基反导以其部署灵活、响应速度快等特点而受到各军事大国高度重视。针对常见的规划弹道,对处于飞行中段的弹道导弹进行拦截具有诸多优势,因此,为拦截器设计一种精确、能耗最优的中制导律至关重要。首先,本文基于简化的弹-目相对运动学模型,运用LQR理论设计了一种新的能量最优空基反弹道导弹中制导律;其次,根据给定的弹-目初始条件,通过数字仿真对所设计的制导律进行了验证。结果表明,本文提出的制导律可以较好地满足空基拦截弹道导弹中制导要求。     

大气层外拦截弹制导律设计与仿真

研究了地基动能杀伤拦截弹拦截低轨目标的制导方法.设计了对目标预测拦截点进行攻击的拦截弹飞行过程中的制导律,提出了一种确定目标预测拦截点及在拦截过程中修正预测拦截点的方法;通过仿真分析验证了方案的可行性.     

大气层外拦截弹制导律设计与仿真

研究了地基动能杀伤拦截弹拦截低轨目标的制导方法．设计了对目标预测拦截点进行攻击的拦截弹飞行过程中的制导律，提出了一种确定目标预测拦截点及在拦截过程中修正预测拦截点的方法；通过仿真分析验证了方案的可行性．     

战术弹道导弹助推段拦截方法研究

针对战术弹道导弹及其助推段拦截的特点,结合美军助推段拦截现状,概括总结出现有主要弹道导弹助推段拦截方法,并探讨了基于网络条件下的弹道导弹助推段综合拦截方法.     

大气层内拦截战术弹道导弹末端控制研究

未来战争是高技术战争,随着战术弹道导弹(TBM)及其技术的发展,TBM已成为现代战争中的核心武器,与此同时TBM的使用也给防空系统构成了严重的威胁,所以有效地拦截TBM已成为现代防空作战的重要任务之一。TBM具有高速大机动的特点,因此拦截弹在末制导段的精确制导及复合控制是保证拦截弹最终完成摧毁效果的关键。本文总结了拦截弹末制导的情况,以国外9M96E导弹为原型建立了拦截弹数学模型,设计了直接力/气动力复合控制系统,最后对拦截弹末制导段进行了仿真,结果表明所设计的制导控制系统具有很强的自适应性和鲁棒性,制导精度满足要求。     

红外导引头成像跟踪阶段的反演变结构制导规律设计

在拦截弹红外导引头成像图像跟踪阶段,当拦截弹距离目标很近时,动态特性对制导精度有着至关重要的影响,针对这种情况,文中充分考虑了弹道拦截弹助推段拦截对拦截弹末段控制制导的要求,结合复合控制系统简化模型,提出了一种使得视线角速率在有限时间内收敛的反演变结构制导规律,此制导方法实现了拦截弹的零脱靶量,最后仿真结果验证了所设计制导方法的有效性。     

动能拦截弹三维末制导律设计

通过非线性系统反馈线性化得到动能拦截弹的精确线性模型,根据动能拦截弹脱靶量分析结果和制导精度要求,结合直接力控制特点,设计了拦截弹三维末制导律。仿真验证了所设计制导律的有效性,满足拦截高空高速目标的技术需求。     

动能拦截导弹弹道数据计算研究

动能拦截弹脱靶量要求为零,其杀伤目标为近地轨道运行的弹道导弹和低轨卫星等,目标运行速度极快,与其它类型导弹相比,动能拦截弹的弹道计算精度要求更高。针对这一问题,介绍了动能拦截弹的拦截段弹道数学模型,分析了弹道数据计算流程,将诸元解算转化为方位角和程序角的计算问题,采用计算精度较高的积分算法,得到了导弹拦截过程的弹道数据,仿真表明,导弹数据计算精度满足作战仿真要求。     

主动防御非奇异终端滑模协同制导律

由于在大气层外突防的弹道导弹机动能力很小易被导弹防御系统拦截,因此研究提高突防概率的有效手段具有重要的实用价值。提出基于主动防御方式的分阶段非奇异终端滑模协同制导律,防御导弹的制导过程分为阶段1和阶段2两个阶段。阶段1设计基于视线三角制导策略的制导律,防御导弹将自身控制在目标和拦截导弹的视线上,能有效降低防御导弹需用过载,对相对运动模型进行近似,带来的误差比较小;阶段2设计零化视线转率策略的制导律,使用更加精确的相对运动模型,避免了阶段1近似建模在制导后期带来的较大误差。仿真计算结果验证了该制导律的有效性。     

战术弹道导弹弹道仿真建模技术研究

在弹道导弹防御系统仿真中,需对战术弹道导弹的弹道进行仿真。一般而言,近程弹道导弹为抛物线型弹道,中远程弹道导弹为椭圆型弹道。依据上述两种弹道不同的特点,文中对这两种弹道分三段(助推段、自由飞段、再入段)建立了不同的仿真模型。该模型为反导体系的仿真提供了一个较为理想的作战对象,提高了仿真结果的可信度。     

美国助推段激光拦截技术及对抗措施

美国政府目前正在大力发展以激光武器作为主要拦截手段的弹道导弹助推段防御系统。正在研制并计划用于导弹防御的激光武器主要包括机载激光系统和天基激光系统。对美国的机裁激光系统和天基激光系统的作战模式、作战能力进行了估计和分析，并对采用速燃发动机、弹体主动滚转、抗激光涂层、烟雾等助推段突防措施的可行性进行了分析。     

近程战术弹道导弹被动段导引律设计

研究了战斗部为集束弹头、制导方案采用全程惯性制导的近程地地战术弹道导弹被动段导引律设计问题 .为获得封闭形式的解析解 ,引入了假想目标 ,将这一最优控制问题转化为导弹拦截假想目标的最优导引律设计问题 ,并求出了导弹被动段导引律 .仿真计算结果表明 ,该导引律具有抗干扰能力强、制导精度高、法向过载饱和度小等优点 ,完全满足导弹被动段导引律的设计要求 .     

弹道导弹加表逐次通电误差分析和修正

加速度计误差在很大程度上决定了导弹的落点误差,对加速度计标定系数进行误差分离和补偿可以有效提高导航精度.在分析加速度计误差传播模型基础上,利用导弹特殊时刻的相关信息,对加速度计K0x和K1x项误差进行分离和补偿.仿真计算表明,这是一种很有效的修正方法,可以有效提高导弹的落点精度.     

基于交互式多模型的弹道导弹跟踪

弹道导弹飞行主动段和自由段的运动学模型差别很大,在未准确知道导弹关机点时间先验信息前提下如何对弹道导弹主动段到自由段进行连续跟踪已成为目前亟待解决的问题.针对该问题,提出了一种实时交互多模型跟踪算法,根据弹道导弹主动段和自由段不同受力情况建立相应的跟踪模型.该算法包括两个滤波器:一个为对主动段跟踪效果比较好的CA-EK...     

弹道导弹惯导系统误差系数自由段补偿

惯性系统误差系数修正是提高弹道导弹制导精度的有效方法.通过分析惯导误差系数修正方法,提出惯性制导系统的自由段实时补偿技术,通过公式推导,建立了误差系数补偿的理论模型.运用弹道仿真计算,分析误差造成的落点偏差,验证了修正模型对导弹落点偏差的补偿作用,证明该补偿方法不需要硬件改动,仅对弹上制导软件进行小量改动就能够显著提高导弹命中精度.     

战术弹道导弹再入段机动弹道仿真研究

战术弹道导弹（TBM）再入机动减速是末制导系统的设计需求,为了分析机动减速对突防的影响,在现有导弹突防系统的基础上,利用目标控制法给定了升力的变化规律,建立了再入机动弹道数学模型,编制了再入段机动弹道仿真软件.仿真结果表明,系统能完成多弹道并行仿真,该机动程序满足突防仿真的要求.     

比例导引法导引弹道仿真研究

简要介绍了常用的导弹导引规律, 以其中的比例导引法为例, 通过用Simulink进行导引弹道仿真的方法, 分析了比例导引系数、导弹与目标速度的比值等主要弹道参数的变化对弹道的影响, 提出了改进导弹制导控制系统的几点建议.