比例导引原理的三维模糊导引律设计

主要针对三维空间导弹拦截问题,基于比例导引原理设计了三维空间的模糊导引律.首先运用投影的方法将三维导引问题分别投影到两个平面中,将三维空间的运动分解为纵向平面和侧向平面两个平面内的运动.导引律的设计以模糊逻辑推理为基础,运用比例导引原理将竖直视线角速度、水平视线角速度、导弹与飞机的接近速度作为输入量,输出量分别是导弹加速度在oxy(纵向平面)、oxz(侧向平面)平面内的两个分量,模糊分区采用归一化的方法.经仿真验证,模糊导引的脱靶量和加速度均在理想的范围.     

基于遗传退火算法的变论域三维模糊导引律

给出了导弹、目标追逃运动的空间矢量方程，并针对传统比例导引律在拦截点附近需要较大过载，及难以适应大机动目标的高性能制导要求的缺陷，提出了一种变论域模糊三维导引律，将目标与导弹的接近速度以及目标的视线角速度作为模糊控制器的输入，指令加速度作为输出，并在传统的模糊逻辑控制基础上引入了一个非线性变论域函数，从而实现了模糊变量论域的动态改变，然后用遗传算法对导引规则进行了优化，最后，针对遗传算法“早熟”及收敛速度慢等缺点，用模拟退火算法对遗传算法进行了改进。仿真结果证明该方法的脱靶量小，拦截点附近需用过载小．是一种较为优越的导引方法。     

寻的导弹导引规律研究

针对寻的导弹的导引问题,建立了导弹和目标相对运动关系的数学模型,推导给出了导弹拦截非机动目标时的最优制导律和拦截机动目标时的最优滑模制导律。通过数字仿真,比较了比例导引律、最优导引律和最优滑模导引律的优缺点。     

制导律对雷达导引头系统设计影响的仿真研究

针对末制导采用角度导引、比例导引两种制导律的导弹进行数值仿真,结果显示,角度导引飞行过程平稳,对导引头稳定伺服机构隔离度,对天线罩瞄准误差要求较低,但制导精度会随着目标运动速度增大变差;比例导引导弹飞行过程运动变化相对剧烈,对天线罩要求较高,但制导精度明显高于角度导引系统.     

一种自适应双滑模制导律研究

根据导弹-目标追逃问题的相对运动学关系,基于反演思想设计了双滑模变结构导引律,运用自适应方法实现对制导系统参数不确定性和目标机动的估计,该导引律能够保证导弹在击中运动目标的同时满足期望落角;然后运用Lyapunov稳定性理论分析了该制导律进入平衡状态的充分条件.仿真结果表明了该设计方法的有效性.     

角速度零位误差对比例导引制导精度的影响

主要研究了角速度零位误差对比例导引制导精度的影响,首先建立了比例导引制导回路的简化模型,并得到了简化模型的解析解.根据解析解定义了导弹无量纲位置误差和无量纲法向加速度,并分析了比例导引系数对以上两个无量纲量的影响.详细研究了更复杂的比例导引制导回路模型,给出了在比例导引制导回路各参数取不同值的情况下,导弹无量纲法向加速...     

拦截机动目标的模糊变结构导引律

为提高末制导段导弹制导系统对目标机动的鲁棒性, 基于变结构控制理论设计了一种模糊变结构末导引律。首先, 利用变结构控制理论推导了一种变结构末导引律; 其次, 为削弱变结构末导引律的抖振, 增强导引律鲁棒性能, 通过多次仿真计算, 找到目标不同机动情况下的理想导引律参数, 再基于模糊控制理论, 根据加速度的估计值调整变结构导引律参数; 最后, 将所设计的模糊变结构末导引律与传统变结构导引律、比例导引律进行仿真对比, 结果表明, 模糊变结构导引律对目标机动具有较强鲁棒性。     

基于桶滚机动和诱饵投射的红外空空导弹对抗策略研究

机动规避和投射诱饵是战斗机对抗红外空对空导弹的有效措施.本文主要从桶滚机动和无动力型点源诱饵两方面进行了对抗策略研究.为了使研究更具实用性,在考虑桶滚机动所需条件和诱饵弹受力的前提下,阐述了诱饵弹的运动特性、干扰过程和对导弹制导系统的影响机理.为使研究更具适用性,本文假设空对空导弹采用真比例导引律或增广比例导引律,并且...     

拦截空天高速机动目标的三维非线性导引律

为拦截空间高速机动目标,建立了考虑自动驾驶仪动态特性的三维耦合制导模型。针对模型的强非线性和不确定性,设计了考虑导弹动态特性和目标机动的三维非线性导引律;然后利用扩张观测器估计目标机动加速度。仿真表明扩张观测器在有噪声干扰的情况下性能优于滑模微分器。将扩张观测器估计的目标机动加速度补偿到导引律中,形成三维非线性导引律。在拦截高速机动目标时,所设计的导引律相比于增广比例导引律和其他两种非线性三维导引律有较好的导引性能。     

导弹打击地面弱红外目标的数字孪生导引律

当红外制导导弹攻击地面目标时,自然或人为因素会导致目标红外特征减弱或消失,致使导引头无法探测或间断探测目标,极大影响制导精度。为解决这一问题,提出一种导弹攻击地面弱红外目标的数字孪生导引律。根据红外导引头在物理世界的导引过程,在数字世界构建目标及导引律的孪生数字模型,通过仿真得到并保存制导全过程中各时间点上导弹运动及控制的状态参数,作为制导过程的数字孪生。实际引导中,当导引头无法得到测量信号时,它的数字孪生数据立即被激活接管导引头的工作,以导引头的孪生数据为控制系统提供加速度指令。仿真算例表明,导引头的数字孪生可在导引头无法捕获信号时,为控制系统提供机动指令对导弹实施精确引导。数字孪生导引律对红外伪装、红外干扰及恶劣气候具有鲁棒性,有广阔的应用前景。     

基于动态逆的反舰巡航导弹三维末制导律设计

考虑到导弹-目标追逃模型中存在的非线性和不确定性等特点,首先建立在三维坐标系下的反舰巡航导弹-目标的相对运动方程,采用基于零化导弹目标视线角速率的思想,同时把目标机动看成一类有界干扰,应用动态逆方法设计了一种三维末制导律,这种控制方法可以很好地解决系统中存在的强的非线性和不确性因素。仿真结果表明该制导律能够打击机动目标且脱靶量较小,具有较强的鲁棒性。     

一种用于现代战斗机的最优滑模导引律及其仿真研究

应用变结构控制理论推导出一种基于遗传算法优化的最优滑模导引律(OSMG),克服了传统的比例导引(PNG)在攻击机动目标时能耗大、时间长的缺点。仿真结果表明:应用此导引律,导引时间短,轨迹较为平直,适用于对现代战斗机的导引控制。     

带有碰撞角约束的三维纯比例导引律研究

为提高制导武器在目标区域的生存能力,增大对目标的杀伤威力,以及实际战术应用的需要,需要武器按期望的方位角、俯冲角对目标实施攻击,因此提出了带有碰撞角约束的导引问题.针对此问题,借鉴TV-BPN的基本思想,在三维空间中重新设计偏置项,来同时约束俯仰与偏航碰撞角,提出了带有碰撞角约束的三维纯比例导引律(3DPPNGL/IAC).并对3DPPNGL/IAC下的理想弹道进行了数字仿真,结果证明,在能捕捉到目标的同时,也能够对碰撞俯仰角、偏航角同时进行控制.     

三维真比例导引弹道仿真分析

本文简要介绍了真比例导引原理,建立真比例导引律的三维运动学方程,利用4阶龙格库塔法,分别计算分解在水平面上和铅垂面上的导引弹道,合成三维弹道。仿真结果与理论分析相符,验证了将三维导引弹道投影分解计算的可行性,算法通过C语言实现,具有较强的移植性。     

空空导弹的神经网络自适应终端滑模末制导律

主要研究空空导弹的末制导问题。简单研究了三维比例导引律,基于Terminal滑模控制方法提出一种新型的三维末制导律,并分析了它的不足,在此基础上进行改进,从而提出基于RBF神经网络的自适应快速终端滑模(AFTSM)制导律。该制导律在非线性系统的精确模型未知的情况下,通过RBF神经网络对非线性模型进行逼近,并根据Lyapunov方法设计了参数自适应律。最后对所研究的导引律在目标机动情况下进行仿真验证,仿真结果表明,该制导律与比例制导相比有较大的性能改善。     

惯性/景象匹配组合导航系统的误差校正研究

惯性/景象匹配组合导航系统(INS/SMNS)的组合方式,实际上是一种不等间距、非实时性的有限点校正。为了提高景象匹配和惯导系统的组合精度,进一步达到子像素级的水平,完成景象匹配对惯导系统累积误差的校正,提出了多点连续校正的方法。分析了进行校正的具体前提条件,推导了不同数目匹配点时,对应的简化惯性导航系统输出误差校正方程。根据简化的误差方程和惯性导航系统的输出值,求解出位置误差和速度误差。比较了单点、两点、三点、四点以及五点校正的结果。仿真结果表明:当匹配点个数越多,求解出的位置误差、速度误差精度越高。从而得出景象匹配误差校正精度主要取决于两个因素即匹配点的个数和校正的实时性的结论。     

惯性/地磁组合导航系统自适应卡尔曼滤波算法研究

针对惯性/地磁组合导航中遇到的滤波的发散问题,采用自适应卡尔曼滤波估计导航系统的误差.该算法通过实时估计和修正系统噪声以及观测噪声的统计特性达到降低模型误差、抑制滤波发散的目的.在Matlab环境下的仿真证实了该方案可以防止滤波器发散,缩小滤波误差,提高滤波精度.