基于跃升-俯冲投弹的无人机攻击方法研究

针对无人机投掷非制导炸弹命中精度低的问题,由于炸弹命中率精度与无人机航迹有关,为提高命中精度,提出了一种跃升-俯冲投弹攻击方法.通过研究炸弹的运动学规律和无人机机动性能约束条件,求解出炸弹投放点位置;设计快速生成跃升-俯冲攻击全过程航迹;运用蒙特卡洛法分别对无人机水平投弹和跃升-俯冲投弹进行仿真,结果表明,采用跃升-俯冲攻击方法,可以有效提高炸弹投掷精度,对提高无人机作战效果有重要意义.     

基于预测落点导引律的制导炸弹中制导律设计

关于炸弹精确制导优化控制问题,是根据精确制导炸弹的飞行特点,要求精确打击目标.为了修正运动中的偏差,设计了制导炸弹的中制导规律,以实现对目标的精确打击的控制系统,提出了以预测落点作为反馈控制量的预测落点导引律,将制导炸弹有效导引向目标的任务,且保证落点脱靶量小.为提高制导律性能,进一步设计了比例微分积分形式的修正预测落点导引律,并进行了六自由度仿真及打靶试验.仿真结果表明,修正预测落点导引律生成的制导参数变化平稳、分布合理,可使制导炸弹保持很好的弹道性能,从而保证对目标实施精确打击,为精确制导设计提供了依据.     

新型制导炸弹半实物仿真系统研究

针对新型制导炸弹滑翔增程和运动目标捕获问题,设计了新型制导炸弹半实物仿真系统。分析了系统的软硬件设计、功能流程、提出了几项关键技术,并给出了解决方案。该系统的实现能够为导引头的自动目标识别跟踪算法提供测试平台,并能作为新型制导炸弹滑翔增程技术和制导方式的验证平台。     

激光半主动寻的导引头目标捕获概率仿真研究

该文针对某型激光制导航空炸弹系统，在加入各种干扰因素的基础上进行了全弹道计算机数学仿真，采用蒙特卡洛法估算了该激光制导航空炸弹在各种干扰下对目标的捕获概率，分析了风场、投弹篮框和初始离轴发射角三种扰动因素对目标的捕获概率的影响，并在此基础上提出了两种提高捕获概率的方法。仿真结果表明，所述方法对提高导引头对目标的捕获概率效果明显，可以应用到激光制导航空炸弹的制导与控制系统中。     

侵彻型制导炸弹垂直攻击末制导律研究

侵彻型制导炸弹不仅要求较高的制导精度,而且要求命中目标时具有较大的弹着角.针对加装导引头的侵彻型制导炸弹垂直命中目标的要求,设计了一种非线性制导律,建立三维空间弹目相对运动的非线性模型,根据非线性系统输入输出解耦控制思想,并充分利用弹上组合导航系统和导引头提供的丰富制导信息,设计了一种能够保证弹目视线角速度趋于零,同时保证视线倾角趋于垂直的非线性制导律.仿真结果表明,上述制导律能够满足脱靶量和侵彻型制导炸弹对末端弹道倾角及攻角的要求,性能优于传统的带落角约束的最优导引律.     

防空高射炮火控系统命中算法研究

高射炮作为防空作战体系中最后的末端拦截手段,主要拦截3 km内的末端运动目标,其命中概率直接关系着被掩护目标的安危,高射炮火控系统的解算能力及射击诸元精度影响高射炮的命中概率.介绍了火控系统的工作原理,并对弹头命中飞行目标的算法进行了研究.     

一种新的具有攻击角度约束的末制导律设计

研究导弹末制导性能优化问题,在末端要满足攻击角度的约束条件,要求优化空地导弹末制导命中目标精度性能.针对导弹和地面目标所形成动态系统的非线性运动学关系,通过分析导弹在终端命中点角度约束条件,并利用零化视线角速率的设计思想,根据滑模变结构控制理论,提出了一种非线性滑模设计方法,得到了具有攻击角度约束的导弹的末制导律.同时利用Lyapunov稳定理论严格证明了制导系统的全局渐近稳定性.把末制导律应用于导弹系统并进行仿真,结果表明,在不需要任何目标运动信息的情况下,导弹都能获得期望的攻击角度约束和制导精度,证明导弹制导算法对地面目标有较强的鲁棒性.     

基于变结构理论的中制导律设计方法研究

对于采用复合制导的空地导弹,中末制导交接班问题是影响命中概率的关键因素;针对这一问题,采用变结构理论设计中制导律;首先建立滑模面,保证滑模面上速度矢量与视线重合,且零化视线角速率,然后设计到达函数,使到达条件得到满足,可以保证交班时刻导弹可靠捕获目标,并为末制导提供最优初始条件;建立了导弹六自由度数学模型和目标捕获模型,进行全系统数字仿真,实验结果表明:在中末制导交接时刻,弹目视线与导弹速度矢量基本重合,误差为0.12°,视线角速度为-0.02°/ s,在±20°视场下满足捕获需求,并且为末制导提供最优初始条件;该方法可以满足中末制导交接班要求,具有较强鲁棒性,且中制导段弹道平滑,需用过载小.     

水雷障碍对舰船目标流毁伤概率仿真研究

舰船毁伤概率是水雷障碍作战效能的一个重要指标,以舰船目标流毁伤概率为评估指标,原有计算毁伤概率的模型,不仅适用性差而且精度低,难以反映出特定作战条件下水雷障碍对舰船目标流的打击能力.根据水雷障碍打击舰船目标流的情况,建立了相关的仿真模型,对舰船目标流的毁伤概率进行了仿真计算,并分析了舰船航行误差、水雷密度、水雷定次等因素对毁伤概率影响的规律性.仿真结果表明,开展水雷障碍对舰船目标流持续打击能力的研究具有一定的价值,也为水雷障碍结构的合理配置及水雷障碍结构的优化提供了一定的参考依据.     

固体推进器的拦截器末制导目标搜索研究

研究对末制导目标搜索优化控制问题,由于目标捕获是大气层外拦截器在中末制导交接班时必须完成的工作,针对制导交接班时的目标搜索算法和对应的快速姿态机动控制方法进行了研究.根据目标相对拦截器位置的概率分布,设计了一种考虑目标-拦截器相对运动的目标搜索算法.并以搜索时间、捕获概率为控制器指标,拦截器的姿态机动能力为基础,利用算法调节参数的选择.根据固体推进器拦截器的姿态运动特点,并给出了最终滑模控制的姿态跟踪控制器.并对搜索算法与姿控系统进行拦截器目标捕获数字仿真,分析了拦截器姿态跟踪的性能,以及搜索时间与目标位置的关系.结果表明,姿态跟踪误差小于0.5°,控制精度高,快速性好,可为搜索算法与拦截器姿控系统设计提供了科学依据.