反舰导弹最优末制导律及其仿真研究

选择合适的末制导律是实现反舰导弹精确制导的重要因素。以最优控制理论和飞行力学原理为基础。针对目标作加速直线航行和机动转弯两种情况，文中研究了兼顾脱靶量和能量消耗两个性能指标的反舰导弹最优末制导律。在求解最优末制导律时，引入伪控制变量的概念来简化问题求解的复杂度。仿真结果表明．文中所设计的最优末制导律在制导过程中能量消耗少、脱靶量小、制导精度高．且算法简单。     

反舰导弹末制导律三维仿真技术研究

在各种反舰导弹总体设计和打击效能评估中,末制导律的建模仿真均为一项非常重要的内容。将导弹、目标的三维运动轨迹解耦成垂直平面和水平面的运动,分别在两个正交平面上实现不同的制导律,经过运动轨迹的合成,实现了三维末制导律的仿真。给出了仿真流程和注意问题,仅通过修改仿真程序中制导律模块,即可进行不同制导律的仿真。运用该模型对比例导引制导律、一种最优制导律和一种落角约束的制导律进行了仿真。仿真结果表明,所建的模型符合实际情况,具有良好的通用性。     

用于复合制导的最优中制导律研究

研究了用于复合制导的最优中制导律，设计最优中制导律是为一满足中，末制导段之间的交班条件，同时又能使中间段的剩余末速达到最大，通过各种仿真研究表明所提出的最优中制导律适合用于远距离制导的复合制导中。     

实现大空域变轨的最优制导律研究

为了对抗敌方预警系统的跟踪、预测以及远程防空导弹的拦截,反舰导弹的飞行弹道应采用大空域变轨弹道.将弹目相对运动分解为俯仰和航向两个平面内的运动,考虑了制导过程中能量消耗最小以及末端角度要求,分别设计了两个平面内的最优制导律.利用该制导律可以引导反舰导弹向大空域内任何虚拟目标进行变轨机动,从而实现了各种各样的大空域变轨弹道.只要虚拟目标参数设置合适,反舰导弹的各项性能指标均能满足要求.弹道仿真表明了所设计的最优制导律的有效性.     

制导滑翔炸弹的最优末制导律研究

以滑翔制导炸弹为背景,利用最优控制理论,结合求解状态转移矩阵的方法,推导了一种具有末端姿态角约束的最优末制导律.该末制导律保证了脱靶量和控制能量消耗最小的性能指标,适用于攻击地面固定目标.通过数字仿真,并与有末端姿态角约束的修正比例导引律进行对比.仿真结果表明该最优末制导律在满足制导精度要求下提高了末端入射角.     

一种基于神经网络的最优中制导律

对于中远程导弹中制导段,提出了一种基于神经网络的最优中制导律,这种制导规律通过离线学习,能够在线实时工作.研究和仿真分析表明这种基于神经网络的最优中制导律与其他末制导律配合,可有效提高导弹拦截机动目标的性能.     

基于RBF神经网络的一种最优中制导律

对于中远程导弹中制导段,提出了一种基于RBF神经网络的最优中制导律,这种制导规律通过离线学习,能够在线实时工作.研究和仿真分析表明:这种基于RBF神经网络的最优中制导律与其他末制导律配合,可有效提高导弹拦截机动目标的性能.     

基于RBF神经网络的一种最优中制导律

对于中远程导弹中制导段，提出了一种基于RBF神经网络的最优中制导律，这种制导规律通过离线学习，能够在线实时工作。研究和仿真分析表明：这种基于RBF神经网络的最优中制导律与其他末制导律配合，可有效提高导弹拦截机动目标的性能。     

反舰导弹末端机动与末制导段的一体化设计

对反舰导弹的末端机动与末制导段弹道之间的配合问题进行了分析。根据末制导段攻击目标的要求,改进了反舰导弹的末端机动控制信号。采用加权匹配方法,设计了反舰导弹的复合制导信号。利用复合末制导信号成功地控制反舰导弹实现了末端机动与末制导段的一体化弹道。仿真结果表明,所设计的一体化弹道获得了很高的制导精度。     

多约束下距离加权最优滑模末制导律

为解决多约束下制导炮弹的精确制导问题,采用带有相对距离权函数的最优滑模末制导律,将权函数引入到最优制导律中,通过改变制导炮弹的运动轨迹、运动时间,进而增强制导精度。针对单权函数难以同时满足制导精度与导引头视线角、过载等约束的问题,采用不同权函数的分段加权方法解决加权最优末制导引起的制导问题。结合滑模变结构控制理论,设计分段加权最优滑模末制导律,增强制导系统的抗干扰能力。仿真验证结果表明,该末制导律既能解决过载、导引头视线角、落角等多约束情况下的精确制导问题,同时又具有一定的鲁棒性。     

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。     

大空域变轨的变结构制导律设计

为了对抗敌方远程舰空导弹的拦截,提高突防能力,反舰导弹的飞行弹道应采用大空域变轨弹道。基于虚拟目标的概念,建立了导弹-虚拟目标的空间追逃模型,设计了一种考虑末端落角约束的变结构制导律。先设置不同的空间虚拟目标,然后,利用所设计的制导律引导反舰导弹去追踪虚拟目标,反舰导弹实现了各种各样的大空域变轨弹道。只要虚拟目标的参数设置合适,在飞行中导弹的各项性能指标都能满足要求。弹道仿真表明,所设计的制导律是很有效的。     

变结构制导律在大空域变轨反舰导弹弹道中的应用

基于虚拟目标的概念,建立了导弹和虚拟目标的相对运动模型,设计了一种考虑末段落角约束的变结构制导律.先设置空间的虚拟目标,然后利用设计的变结构制导律引导反舰导弹去追踪虚拟目标,实现了反舰导弹的大空域变轨弹道.弹道仿真表明,反舰导弹的各项性能指标满足所需飞行弹道的要求,从而设计的制导律是有效的.     

反舰导弹末制导雷达动态搜索模型

末制导雷达搜索模型的建立是反舰导弹捕捉概率计算过程中重点研究的问题。在分析了反舰导弹末制导雷达搜索过程特点的基础上,将末制导雷达的搜索过程细化为扫描波束的运动过程,分为随着导弹一起的平移运动和扫描波束自身的转动,建立了末制导雷达动态搜索过程的数学模型。以捕鲸叉导弹的末制导雷达搜索过程为例,对所建模型进行了仿真验证。     

反舰导弹末制导雷达搜索模型

在舰载反舰导弹捕捉概率的仿真过程中, 末制导雷达搜索功能的仿真是研究重点.在分析了舰载反舰导弹末制导雷达搜索特点的基础上, 针对在每一个仿真步长内雷达搜索分为不存在回扫、存在回扫但未覆盖、存在回扫并覆盖的三种情况, 分别建立了搜索的数学模型, 并对所建模型进行了深入的分析.     

反舰导弹最优末端变轨机动策略

为了在与水面舰艇攻防对抗过程中获得较好的突防效果,对反舰导弹最优末端变轨机动策略进行研究。首先对水面舰艇的反导防御体系进行建模,研究反舰导弹和舰空导弹的攻防对抗过程,然后在此基础上研究反舰导弹的机动突防方法,最后以拦截弹平均脱靶量最小为评价指标选择最优的末端变轨机动突防策略。实例证明,采用该策略能使反舰导弹取得最佳突防效果。     

末制导雷达变搜索扇面角攻击近岸目标的研究

说明了反舰导弹沿平行海岸方向可以对近岸目标进行攻击,论述了导弹末制导雷达采用不对称的变搜索扇面角工作方式可以使导弹攻击距岸较近的海上目标,并对目标有较高的捕捉概率,提高了雷达制导体制反舰导弹攻击近岸目标的能力.     

带末端攻击角度约束的三维最优导引律研究

针对导弹对目标实施大角度攻击的作战需求,运用飞行力学和最优控制理论,设计了带终端攻击角度约束的三维空间最优导引律.在设计过程中,将三维空间分成纵向和航向两个导引平面,分别设计两个平面的最优导引律,并在纵向平面上考虑攻击角度约束,使得导弹在命中点的弹道倾角满足约束条件.最后分别针对静止目标和慢速运动目标进行了仿真研究.