半主动雷达地空导弹制导律性能分析

在半主动雷达地空导弹的建模基础上，通过对比例导引律、扩展比例导引律和现代最优导引律三者的理论及仿真对比分析。明确了三种导引律在不同参数条件下制导精度性能的优劣，对半主动雷达地空导弹导引规律的设计具有重要意义。     

导弹模糊制导律

讨论了一种主动雷达导引导弹的模糊制导律。该制导律专门设计为对付高机动能力有人驾驶飞机的。所提出的模糊制导律吸收了由解析制导律的启发得到的知识。最后得到的制导律和基于扩展比例导引及微分对策论相比,具有较低的侧向加速度要求。给出的利用卡尔曼估值的仿真表明该规律具有鲁棒性。     

基于最优末制导律的主动雷达空空导弹的弹道研究

利用最优线性二次型的形式，以脱靶量和需用横向加速度综合最小为导引指标，建立了一种能应用于主动雷达导引头的最优末制导律模型，并从工程应用的角度出发，设计了次优末制导律模型。以某主动雷达型空空导弹为例进行了大量的弹道仿真研究，并与比例导引律相比较。统计的仿真结果表明所设计的次优导引律的弹道比比例导引律平直，平均耗用过载少16.1%，命中概率高53％。     

最优滑模制导律设计与仿真

在最优比例导引基础上推导出最优滑模制导,并用Lyapunov方法证明其稳定性。在仿真验证中,通过与理想比例导引的对比,并考察制导精度和攻击区两个指标,得出最优滑模制导是一种更高级的制导律的结论。本文的创新之处为滑模制导律中滑模项的设计,这也是该制导律的设计难点。     

地空导弹比例型末制导律的仿真研究

本文对某型地空导弹比例型末制导律的最优性问题进行了系统的仿真研究。文中给出了末制导系统的数学模型，提出了五种适合于地空导弹比例型末制导的导引规律。在某型号预研地空导弹的四条典型弹道上对所提出的导引规律进行了全面的仿真研究。结果表明：本文给出的的四种制导规律要比比例导引规律制导性能优越的多，有更好的制导精度，不失为地空导弹比例要制导律的一种最佳选择。     

卡尔曼滤波在红外寻的导弹被动制导中的应用

针对空空导弹红外寻的导引头仅能够测量角度或角速度信息,无法测出弹目相对距离、目标速度和目标加速度等先进制导律所需要的制导参数问题,将最优卡尔曼滤波应用于制导回路中,由此估计出目标运动的状态信息,将其应用于简化制导回路,并以比例导引和扩展比例导引为例仿真计算,结果表明加入滤波后的制导系统可明显提高导弹制导精度。     

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。     

初始段大离轴制导律研究

研究了一种空空导弹大离轴发射制导律问题,首先建立制导系统平面拦截数学模型,从理论上分析大离轴发射的制导约束需求;在其基础上利用李雅普洛夫分析方法,以零化离轴角进行制导律的推导,并考虑导引头和惯性测量单元所能得到的信息源形成实用性强的简化制导律;最后在大离轴情况下应用大离轴制导律和比例导引律进行了数字仿真计算,仿真结果表明:给出的大离轴制导律较比例导引律性能更佳。     

模糊扩展比例导引研究

为了提高导弹制导律的性能,研究了一种新的模糊扩展比例导引方法.在模糊扩展比例导引设计中,以视线角速度和视线角加速度为输入,通过输入的归一化处理和模糊制导指令运算得到基准的模糊控制指令调节因子,按照导弹最大法向加速度和指令调节因子形成制导指令.仿真结果表明,与传统的比例导引比较,提出的模糊扩展比例导引抗目标机动的能力强,控制能量要求低,脱靶量小.     

鱼雷实现垂直命中的最优导引技术研究

本文根据鱼雷垂直命中的背景需求,设计了导引弹道并给出相应的性能指标和对应的最优导引算法。研究解决的关键技术有:(1)最优导引律的解析解;(2)制导参量的获取技术;(3)改善导引精度的技术;(4)有自导盲区下的最优导引律。通过仿真给出了达到的主要性能指标。     

鲁棒最优控制器的应用研究

针对伺服系统的特点,及其所受到外部干扰和参数摄动等不确定性的影响,研究了一种鲁棒最优控制方法。该方法通过对传统控制结构的改进,利用二次型最优控制理论设计最优控制器,实现对目标的跟踪;利用鲁棒控制理论设计鲁棒控制器,实现对外部干扰和参数摄动等不确定性等因素的抑制。通过仿真表明,该方法既满足伺服系统的跟随特性,又具有很好的抗干扰能力。     

FlexRay 静态段优化算法

由于FlexRay总线静态段数据帧长度相等,而FlexRay总线在静态段传输的消息长度却不一定相同,这为FlexRay帧长度的优化提供了可能。提出了一种通过FlexRay总线消息的拆分,将一个长消息分割成若干短消息进行发送来降低FlexRay总线的负载的方法。对这种方法进行了仿真分析,仿真结果证明了该方法的可行性。     

扣机电磁铁优化设计

过去基本上采用试算法进行火炮自动机电扣机的电磁铁主要参数设计。根据电扣机设计的两类问题和广义梯度法解决多变量、非线性约束同题的一般方法，提出了扣机电磁铁主要设计参数的优化算法。并以某扣机电磁铁设计为例。对其推力进行了优化计算。提出的方法可直接用于扣机电磁铁设计，也可用于其他类型电磁铁设计计算。     

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。     

雷达导引头最优控制问题研究

建立雷达导引头角跟踪控制数学模型,运用最优控制理论推导天线控制指令;基于机动目标当前统计模型,运用卡尔曼滤波及多普勒跟踪速度修正信息,估计出天线最优控制状态量;经仿真验证,设计方法不仅能够改善制导律输入精度,同时能够提高雷达导引头的响应性能.     

空间关联系统的最优控制

研究具有二次性能指标的空间关联系统的最优控制问题。通过引入空间变量和空间移动算子,可以将关联系统表示成一般状态空间表达式的形式。基于直接分解协调算法设计了分布式控制器,不仅简化了计算过程,能够稳定整个关联系统,而且综合考虑了过渡过程和控制能量的要求,是二次最优的。仿真结果表明了算法的有效性,最后通过3台移动机器人直线编队仿真实验,进一步说明了算法的正确性和实用性。     

IGSO星座分析与优化设计

通过对典型IGSO星座摄动影响下星座构型分析，得到影响卫星轨道的主要摄动因素，并对IGSO星座进行长期演化分析，同时评价星座的稳定性。提出IGSO星座的优化设计方法：以一种双“8”字形、共轨道面的IGSO星座构型为例进行星座设计，设计变量包括卫星数目、轨道倾角、2个星座的交点地理经度，每个星座中第1颗卫星的相位角。采用多目标优化算法得到优化结果，以及星座的三维结构和星下点轨迹。分析结果表明方法合理有效，该星座构型具有较好性能。