空空导弹攻击防区外目标研究

在对防区外发射武器载机特性分析的基础上，基于一定的假设，提出了远距空空手弹攻击超视距目标的总体模型。从建立与目标机、远距空空导弹、本机相应的各种坐标系入手，分别建立了目标机、远距空空导弹、本机的运动模型和远距空空导弹的制导模型。依据所建立的系统模型和扩展比例导引算法，利用最优控制理论求出了最优导引律。经计算机仿真可以看出在作战飞机常用的作战高度、空战速度范围内，空空导弹完全具备攻击超视距目标的能力。     

中远距空空导弹武器系统技术

飞行性能差的战斗机在采用有发射后不管能力的中远距空对空导弹武器系统后能使性能好，而未采用同类武器系统的战斗机无还手之力。它是９０年代我军急待解决的航空装备，舍此我军将难以夺取制空权。为此，本文简明阐述了中远距空空导弹探测与跟踪多个目标的火控雷达和光电系统，目标攻击火控系统的导弹攻击原理的改进。最后探讨了智能化在武器系统中的应用。     

进入角约束下的攻击机空间远距引导研究

根据战机远距引导的特点,建立了战机远距引导的三维数学模型,克服了传统二维引导方法实用性不强的缺点;为了实现战机战术上的优势及远距引导的要求,往往需要对远距导引战机进入指定空域时的进入角进行约束,设计了带进入角约束的三维PPN远距引导方法。仿真结果表明该方法能准确引导战机至指定空域,从而保持战术态势上的优势。     

带攻击角度约束的机动目标SUAV三维末制导律研究

针对带攻击角度约束的自杀式无人机(Suicide Unmanned Aerial Vehicle,SUAV)对地攻击机动目标问题设计了一种三维末制导律。首先,考虑了SUAV的气动力、发动机推力及阵风的影响,建立了SUAV的三自由度质点模型,在此基础上建立了三维追逃数学模型;其次,基于Lyapunov稳定性定理推导了带有攻击角度约束的三维滑模变结构末制导律;最后,对所设计的导引律进行了仿真。仿真结果表明:带攻击角度约束的三维滑模变结构末制导律能满足攻击角度约束的要求,具有精度高、脱靶量小和抗干扰性强的优点,对自杀式无人机对地攻击末制导律问题的工程应用具有一定意义。     

一种攻击角可控的无人机滑模导引律

本文基于滑模变结构控制和非线性系统的有限时间稳定理论,应用快速终端滑模算法,设计了能够快速收敛且保证攻击角度的滑模导引律。该导引律在拦截机动目标时,攻击角度能够快速收敛到期望值。在仿真实验中,将所设计的导引律与传统的滑模导引律进行了对比,实验结果表明本文提出的导引律拥有优良的动态性能,命中精度高,拦截用时短,同时满足有限时间收敛和攻击角约束条件,并且航迹平直,能量消耗较少,能够对机动目标进行有效拦截。     

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。     

攻角约束下的二阶滑模控制器的协同制导律设计

针对多弹协同拦截单个机动目标的问题,提出了一种协同制导律能够同时满足攻击时间和攻击角度约束。首先,根据系统动态方程和一致性算法选取了包含飞行时间变量的积分滑模变量,基于此设计了二阶滑模控制器作为导弹在视线方向上的制导律,以保证所有导弹同时拦截目标;然后,基于高阶滑模干扰观测器对视线角方程中的干扰进行估计补偿,设计了导弹在视线法向上的滑模制导律,以满足期望视线角约束和零化视线角速率的要求;另外,基于李雅普诺夫稳定性理论分别证明了制导系统两个子通道的稳定性;最后,仿真验证了所设计协同116制导律的有效性。     

多约束条件下三维最优末制导律及仿真研究

为使某飞行器攻击目标时达到最大毁伤效果,其末制导导引律的设计除应满足落点精度、飞行时间、能量消耗的要求外,终端时刻还需满足落角、入射方位角等末端角约束条件。根据弹目相对运动方程,并考虑落角约束条件,设计了一种多约束条件下三维最优末制导律方案。典型弹道三自由度仿真验证了该末制导律的精确性和有效性。     

基于迭代优化的拦射空战瞄准引导方法

为解决无人战斗机使用空空导弹自主攻击目标的问题,提出了一种基于迭代优化的拦射瞄准引导法。首先描述了自主拦射攻击需要解决的问题;然后给出了基本解决思路并推演出瞄准偏差方程;接着创建了迭代优化瞄准控制模型并设计了瞄准控制过程;最后通过仿真实验进行了与比例导引控制方法的对比测试和抗误差干扰测试,结果表明,迭代优化拦射瞄准引导法对于解决自主拦射攻击问题非常有效。     

中断角度跟踪的战斗机机动控制方法

基于跟踪雷达角度自动跟踪系统特性,提出了战斗机中断雷达角度跟踪的机动轨迹控制策略。推导了跟踪雷达角度自动跟踪系统的系统传递函数,研究了跟踪误差产生机理。以二维平面内导弹攻击为例,分析了导弹与战斗机的二阶相对运动模型。在此基础上,基于闭环反馈控制思想,提出了战斗机通过机动实现角度拖引,中断雷达角度跟踪的控制方法,推导了战斗机的机动轨迹控制律,给出了其解析形式。通过数值仿真,分析了该方法的适用性,为战斗机飞行员制定决策提供了依据。     

大气层内拦截机动目标的变结构末制导律设计

针对大气层内的机动战术弹道导弹拦截,提出了一种具有强鲁棒性的变结构末制导律。首先,在纵向平面内建立了导弹与目标相对运动的非线性模型;然后根据预测导引的原理推导了制导方程,并选取制导误差作为滑动模态,将目标机动量视为扰动量,设计一种能够拦截螺旋机动目标的变结构末制导律,并通过Lyapunov稳定性定理确定变结构制导参数的范围。最后,通过与比例导引律进行仿真比较,结果表明该制导律对螺旋机动弹道目标具有较强的鲁棒性,且制导精度较高,验证了制导律的正确性和有效性。     

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.     

基于滚转角速率的无人机横侧向控制律设计

针对某小型样例无人机横侧向转动惯量小、副翼效率高等特点,设计了以滚转角速率为内回路的滚转角、航迹角和航迹跟踪控制律。根据各控制指标与性能加权矩阵Q、控制加权矩阵R的关系,确定了Q阵和R阵,应用鲁棒伺服LQR优化方法,给出了滚转角控制律参数。与常规的滚转角控制器比较表明,以滚转角速率为主控变量的控制器抗干扰能力强,满足样例无人机横侧向控制的要求。     

无人机着舰引导信息处理方法研究

针对远距理想着舰轨迹摆动幅度较大使得无人机难以跟踪的问题,提出了曲线拟合的方法,针对着舰雷达近距引导失效或引导精度不高的问题提出了近距多天线测距定位法,最后提出了远近距切换的方法。对保障无人机安全着舰、提高无人机重复作战能力提供了前瞻性的理论依据。     

攻击机动目标的导弹三维变结构导引律

针对导弹采用变结构导引律攻击机动目标时,容易引起视线角速率抖动的问题,在变结构控制理论的基础上,利用RBF神经网络具有自主学习的能力,提出了一种基于RBF神经网络的变结构趋近律参数项在线自适应调节的三维导引律,克服了导引过程中变结构趋近律参数项不易确定的缺点,从而降低变结构控制的抖振,提高了导弹的命中精度。仿真结果表明,该导引律有很强的自适应能力和鲁棒性,满足导引要求。     

带热流密度限制的推力可控导弹三维制导律

传统三维制导律设计通常将三维空间分成垂直面和水平面分别考虑,容易导致耦合信息的缺失,同时没有考虑导弹红外导引头对导弹头部热流密度的限制和终端速度约束。针对以上问题,基于具有推力可控能力的导弹,在视线旋转坐标系的视线瞬时旋转平面内进行制导律设计。该制导律包含根据运动伪装理论设计的一种新的满足运动伪装条件的视线法方向加速度指令,以及通过变系数加权法综合考虑导引头热流密度限制及终端速度约束的视线方向加速度指令。数值仿真结果表明了存在导引头初始对准误差时,该制导律在满足红外导引头对导弹头部的热流密度限制、终端速度约束以及轴向过载限制下对高速机动目标制导性能良好,视线角速率可控制在3（）/s以下,具有一定的工程应用价值。     

一种变结构垂直俯冲攻击制导律

针对空地导弹垂直俯冲攻击的要求,建立导弹-目标运动模型,设计了一种对脱靶量和终端攻击角度约束的变结构制导律.运用自适应滑模趋近律,将目标机动视为干扰,并采用准滑动模态控制削弱了抖振的影响.所得制导律形式简单、实用,且克服了被动寻的导弹不能测量弹-目相对距离变化率的约束.分析了4个制导参数对制导效果的影响,为制导参数的选...     

基于最优控制的神经网络自适应飞行控制

针对非线性动态逆控制鲁棒性差的缺点,综合最优控制和神经网络控制,提出一种自适应非线性控制策略。首先采用非线性动态逆进行基本控制律设计,然后对由于建模误差或舵面故障等因素导致的动态逆误差,利用神经网络进行在线补偿,根据最优控制理论得到神经网络权值的自适应律,并基于Lyapunov直接法证明该自适应律的稳定性和收敛性。针对某飞机的仿真结果表明,在存在较大逆误差的情况下,所设计的控制系统具有良好的鲁棒性。     

歼击机近距引导效能评估

介绍了载机近距引导的方法、轨迹（路径）特征及参数变化情况,给出了基于近距引导效能的飞机攻击区、导弹发射区的计算方法,并对一定条件下的近距引导效能进行了分析计算。     

基于动态规划的制导滑翔炸弹最优控制研究

针对制导滑翔炸弹的最远滑翔距离问题,提出一种基于动态规划的制导律设计方法。对制导炸弹受力和滑翔控制约束进行分析;按照最优化分析方法建立制导滑翔炸弹的数学模型;根据末端着地角约束的特点,设计了顺序搜索的动态规划算法。最后,根据制导炸弹实际飞行情况,确定了各项约束的参数,按照设计的算法进行了寻优计算。计算结果表明了该方法的有效性。