针对高速机动目标的三维非线性微分对策制导律

为有效拦截高超声速飞行器,提出了一种基于预测控制的三维微分对策制导律。该制导律将高速机动目标拦截末制导过程抽象为以视线角速率和燃料消耗为性能指标的零和微分对策问题,以非线性模型预测控制为框架,采用梯度下降法实时求解决策约束型有限时域微分对策,得到最优决策。该制导律能够在满足动态系统高维非线性、机动能力和燃料消耗等要求下,实现对目标的精确拦截;在与比例导引律燃料消耗相当的情况下,具有末端弹道平直、制导精度高等优点。     

改进Potter算法在冗余捷联惯组故障检测中的应用研究

针对冗余捷联惯组故障检测问题,采用广义似然比法(GLT)验证在特定冗余捷联惯组配置(三套正交安装的捷联惯组)下的故障检测的可行性及其检测效果.针对不同的传感器配置的几何安装矩阵,分别进行了仿真试验,通过改进传统的Potter算法,解决了Potter算法不能检测出某些传感器故障的问题.     

基于平流层特殊风场的浮空器定点方案研究

平流层飞艇为了实现定点控制需要较大的能源消耗。借鉴平流层卫星的轨迹控制思想,基于平流层底部"准零风层"这一特殊风场特性,提出一种新型的平流层浮空器定点部署方案。通过对运行环境风场的统计分析,给出系统总体结构和工作原理:通过控制轨迹控制器姿态调整浮空气球高度,利用准零风层上下区域纬向风反向的特点实现东西方向控制;利用轨迹控制器产生经向控制力,通过系绳拖动气球实现南北方向控制。建立了浮空气球和轨迹控制器的动力学模型,提出了"质量集中-轻质刚杆"的系绳建模方法,完成了控制系统总体方案设计,并进行了仿真验证。仿真结果表明:利用平流层底部特殊风场特性的定点浮空气球,能够实现特定区域上空的定点驻留和机动飞行。     

基于RT-LAB的PCI板卡驱动开发

RT-LAB是加拿大Opal-RT公司开发的一套基于模型的实时仿真软件包,广泛应用于航空航天、武器研制、汽车等各个领域,因而对基于该平台的设备驱动程序的需求也越来越多;在简单介绍了RT-LAB软件包工作原理之后,分析了RT-LAB环境下PCI板卡驱动程序的实现方法,以NI6230多功能数据采集卡的驱动程序开发为例,介绍了驱动程序开发的方法及编程要点,给出了RT-LAB下驱动程序的基本框架,从逻辑上将驱动程序分为命令站程序和目标机程序两部分,并提供了部分关键代码;在某导弹半实物仿真系统中的运行结果表明该驱动程序运行稳定、可靠。     

数字式制导系统静态与动态测试技术研究

针对某数字式控制舱的特点,介绍了数字式制导系统测控设备,并在测控设备提供的平台上,由测控设备总控台模拟并注入目标视线角速度、弹体姿态角等信号,完成控制舱的动态测试.结果表明,测控设备能够有效地完成对控制舱的静态测试及动态测试,考核制导系统的动静态特性,在系统研制进程中发挥了积极作用.     

微型飞行器的自抗扰控制器设计

微型飞行器具有高度的非线性特性,且气动参数具有不确定性,难以建立精确的数学模型;为实现其姿态、速度、以及高度的精确鲁棒控制,基于自抗扰控制方法设计了微型飞行器速度回路和高度回路的控制器;首先建立了微型飞行器的非线性模型,然后利用扩张状态观测器对飞行器状态和气动不确定性因素进行了估计,并通过非线性反馈对模型不确定性部分和状态耦合进行补偿,实现了纵向通道的解耦控制;通过仿真对所设计的控制器进行性能验证,结果表明自抗扰控制器能够实现对微型飞行器的快速稳定控制,且不依赖于精确的飞行器数学模型,具有良好的鲁棒性。     

平流层卫星轨道控制建模与仿真研究

平流层卫星由超压气球提供静浮力,气动帆提供轨道控制力,系绳传递各力.能够在一定纬度范围内沿东西方向缓慢运动,因此平流层卫星是一种良好的通信与对地观测平台.首先分析平流层风场特性,给出平流层卫星的组成与工作原理,采用"质量-集中弹性绳"模型,把气球和气动帆分别看作系绳节点,根据各部分动力学特性分别建模;采用Matlab软件平台进行动态仿真,利用不同海拔之间的风速差,产生侧向控制力进行南北方向轨道控制的方法.仿真结果证实气动帆轨道控制系统能够实现平流层卫星南北方向的稳定控制与机动调整.