一种红外空空导弹全向制导律设计与仿真

为实现全向攻击,红外空空导弹需要解决全向制导律设计问题。基于虚拟目标算法和大离轴制导律,提出了一种三维空间全向制导律。全向制导律与大离轴制导律具有统一的形式,但越肩发射初始转弯段和末制导段的制导信息来源不同。针对几种典型攻击条件进行了数字仿真。分析表明,全向制导律具有良好的越肩发射或擦肩发射性能,能够应用于红外空空导弹全向攻击制导设计。     

随机风场与升阻比误差对空空导弹可攻击区的敏感度研究

为研究随机风场和升阻比误差对空空导弹可攻击区的敏感度,基于某空空导弹模型与三维比例制导律以及随机风场模型等,通过大规模系统的导弹与目标对抗飞行轨迹仿真,迭代出了该空空导弹在各种(随机干扰)条件下的三维可攻击区.数值飞行仿真表明,随机风场和升阻比误差改变了空空导弹的可攻击区的形状和大小,这表明空空导弹的可攻击区对这些随机干扰具有较高的敏感度,当计算空空导弹的可攻击区时,必须考虑随机风场和升阻比误差,这具有明显的实际工程设计与空战应用的价值.     

近程高精度弹道导弹飞行性能

基于大量的飞行数值仿真对同发射条件下常规弹道导弹和制导滑翔增程弹两种导弹的弹道特征,飞行速度、轨迹倾角的变化规律及不同角度发射时制导滑翔增程弹的滑翔距离、脱靶量、可攻击区的大小进行了研究.经仿真计算可知该制导滑翔增程弹的攻击精度高于常规弹道导弹的攻击精度,最后得到其最优发射角度.     

远程空空导弹的攻击区及发射条件

研究远程空空导弹的攻击区及发射条件问题.在导弹发射技术上,远程空空导弹明显于不同中、短程空空导弹.导弹攻击区是发射导弹的重要依据之一,文章提出了一种远程空空导弹攻击区的确定方法;建立了估计导弹对目标预测拦截时间的算法;发射导弹的决策是根据目标信息作出的,讨论了发射远程空空导弹的信息需求及获取方法;基于以上研究拟订了发射远程空空导弹的火控算法;建立了战机、导弹、目标机和预警机的数学模型;给定目标的随机参数变化范围,对远程空战过程进行了仿真,分别给出了可靠发射、非完全可靠发射和非完全可靠强化发射条件下的成功概率.     

通用空空导弹攻击区仿真研究

推导了空空导弹攻击空中目标的三维空间控制系统数学模型，该模型由目标运动方程组，导弹运动方程组，导弹与目标间的相对运动方程组，导弹控制与制导模型以及导弹状态模型等组成，在此基础上建立了通用空空导弹攻击区计算模型，并进行了仿真计算。     

远程空空导弹的攻击区及发射条件

研究远程空空导弹的攻击区及发射条件问题。在导弹发射技术上，远程空空导弹明显于不同中、短程空空导弹。导弹攻击区是发射导弹的重要依据之一，文章提出了一种远程空空导弹攻击区的确定方法；建立了估计导弹对目标预测拦截时间的算法；发射导弹的决策是根据目标信息作出的，讨论了发射远程空空导弹的信息需求及获取方法；基于以上研究拟订了发射远程空空导弹的火控算法；建立了战机、导弹、目标机和预警机的数学模型；给定目标的随机参数变化范围，对远程空战过程进行了仿真，分别给出了可靠发射、非完全可靠发射和非完全可靠强化发射条件下的成功概率。     

中远程复合制导空空导弹允许攻击区计算

允许攻击区是衡量空空导弹瞬时最大攻击能力的一个重要指标。本文以一中远程复合制导空空导弹为例，分别计算了六自由度模拟攻击区，三自由度模拟攻击中区和快速模拟攻击区。仿真结果表明，三自由度模拟攻击与六自由度模拟攻击区较为接受，但计算速度大大提高，故而可代替六自由度模拟攻击区作为理论攻击区，本文提出了的快速模拟攻击区算法在满足机载计算机实时性要求的前提下，有较高的精度。     

目标强机动对中远程空空导弹可攻击区的影响

针对目标机动对导弹效能的影响,首先介绍了典型的目标强机动类型并对其进行数学建模,并基于某型中远程空空导弹数学模型（气动模型、运动模型、导引率模型等）,利用改进的二分法仿真计算了目标强机动下的导弹攻击区变化趋势;分析了不同发射条件下目标强机动对导弹命中概率的影响。仿真表明：目标强机动能够有效缩小导弹迎头攻击距离,并且能够规避在导弹最大可攻击区和不可逃逸区之间发射的导弹。     

空空导弹发射后不管距离研究

探索了先进中距复合制导空空导弹末制导截获概率模型，分析了影响末制导角截获概率的因素。从要求的目标角截获概率出发，研究了先进中距空空导弹在采用惯性中制导、不加指令修正情况下的最大发射后不管攻击距离。给出了蒙特卡罗法仿真结果。     

考虑各种随机干扰源有控炸弹攻击区及弹道仿真研究

文中基于有控炸弹气动力特性与动力学模型、制导律与控制系统的飞行仿真模型,以及各种随机干扰源模型等,在不同的释放条件下,通过各种随机干扰源的不同组合,计算了大量的可攻击区.利用C++与Matlab飞行仿真软件,较为直观地比较了各种随机干扰源情况下的有控炸弹可攻击区及相应的6-D飞行轨迹.大量的数据表明随机干扰源中风场对有控炸弹的可攻击区的形状及大小影响较大,改变了该弹的可攻击区的形状及大小.因此,风场是影响有控炸弹命中率与可攻击区的重要因素.     

中距空空导弹不可逃逸区工程应用解算方法

针对传统空空导弹弹道模型精度不高、在工程中可用性不强的问题,提出了一种实用的解算方法。首先针对空空导弹的运动学与动力学特性,分别在水平面和铅垂面内建立了导弹运动方程,并依据比例导引法设计了导引律。其次,针对导弹攻击区问题,运用黄金分割法进行搜索,给出攻击区解算流程图;针对迎头、尾追态势,将弹目位置关系分为四类进行讨论分析,建立不可逃逸区计算模型,实现导弹发射后位置的实时解算,进而得到导弹的不可逃逸区。最后,通过仿真计算,并与传统方法进行对比,验证了该方法的有效性和实用性。     

基于遗传算法的空地一体化攻击模糊比例导引律

针对空空导弹具有攻击空中目标和地面目标双任务的发展趋势,为满足导弹空地一体化综合作战模式需要,设计了一种适应双任务空空导弹作战需要的攻击导引律。在三维比例导引律的基础上,根据导弹和目标状态信息,利用遗传算法求解最优模糊控制规则;利用模糊控制来控制导引律在空间三轴的比例系数分量,从而建立了一种适应空地一体化攻击模式的导引律;通过仿真实验对空地一体化攻击导引律和传统三维比例导引律进行了对比。仿真结果表明：所设计的导引律能兼顾双任务攻击方式,且在对地面目标打击时具有更大的命中落角,更加适应空地一体化攻击作战模式。     

一种实现垂直攻击的导弹末制导律研究

为了使导弹的战斗部能够发挥最大的效能或使导弹能够实现对特殊目标的打击，研究了一种纵向制导律．此制导律能够对落角进行约束，从而使导弹实现对目标的垂直攻击．对传统比例制导律进行了改进，在充分发挥导弹机动能力的条件下，设计了一种既能够击中目标，又能够满足对落角要求的轨迹预测比例制导律，最后通过仿真，验证了此制导律在对目标实现垂直攻击中的可行性．     

空空导弹攻击机动目标的三维最优制导律研究

在三维空间导弹与目标的运动学关系模型的基础上,将二维平面中空空导弹攻击机动目标的最优制导律推广至实际的三维空间。考虑到目标做大机动运动的情况,在制导指令中加入与目标加速度成比例的修正项,并采用遗传算法对该制导指令中的比例因子进行优化。最后通过数字仿真,并和传统的追踪导引和比例导引相比较,表明该最优制导律所需机动过载小,追击目标所需时间短,并且能够精确有效地摧毁大机动目标。     

带末端角度约束的多导弹协同制导律设计

为了实现饱和攻击与饱和防御,提出了一种针对机动目标的多导弹协同制导律。建立了视线坐标系下的弹目相对运动数学模型,设计了三阶扩张状态观测器,对目标机动加速度项和运动方程中的耦合项进行观测与跟踪。在导弹飞行前段,基于滑模变结构理论设计了攻击时间可控的多导弹时间协同制导律; 在导弹攻击末段,基于有限时间控制理论设计了满足终端角度约束的制导律,给出了导引律切换条件。仿真结果表明:该复合导引律能够使多枚导弹在满足攻击末端角度约束的条件下实现攻击时间协同; 该制导律采用完备的空空导弹轨迹控制系统进行仿真,能够满足实际工程应用的要求。     

一种适合于反坦克导弹的最优击顶制导律

运用飞行力学原理和最优过程理论，在考虑导弹击顶攻击坦克有弹道倾角要求的条件下，推导出了一种适用于反坦克导弹击顶制导的组合性能指标最优的导引律。并通过仿真计算论证了该导引律的有效性。     

带终端攻击角度约束的模糊滑模制导律研究

为了提高导弹的作战效能,取得最佳毁伤效果,除了要保证打击精度,也需要根据目标特性确定合适的攻击角度。针对超声速反舰导弹末段对目标实施大角度俯冲攻击的特点,建立了弹目相对运动数学模型,通过分析与推导,将多约束导引问题转化为控制问题,并应用模糊滑模变结构理论设计了纵向通道导引律。在目标静止和目标机动两种情况下开展了质点弹道仿真,仿真结果满足末段脱靶量和落地倾角要求,证明了该导引律的正确性和可行性。     

反坦克导弹近距离顶攻弹道设计

针对反坦克导弹近距离顶攻存在的弹道落角不足问题,分析了在弹道初始段加入推力矢量控制对飞行弹道的影响,并对气动力/推力矢量控制的近距离顶攻飞行弹道进行分析,设计了一种基于弹目视线角速度和弹目视线角的制导律,保证在全射程内的落角要求.仿真结果表明,所提出的制导律充分利用了推力矢量特性,提高了导弹的机动性能,在导弹的全射程内都能保证较大的落角,是一种可行的方案.     

基于虚拟目标和滑模制导律的程控弹道设计方法

基于空空导弹程控弹发射试验目的,提出一种基于虚拟目标和滑模制导律的设计程控弹道设计方法。选择鲁棒性较强的滑模制导律,既实现了程控弹发射试验的考核目标,又初步闭合了制导系统。仿真结果表明：该方法可以有效实现弹道的程序控制,程控结束时弹道倾角、弹体攻角等满足要求。