拦截机动目标的自适应模糊末制导律设计

为提高拦截大机动目标的制导性能,将模糊控制与变结构控制理论相结合,设计了一种模糊末制导律.将目标的机动加速度视为外界干扰,将制导系统的模糊控制规则多个输入变量转化为滑动曲面一个变量,并根据Lyapunov函数分析自适应模糊制导律参数的自适应律,保证了导弹与目标的视线角速率在较小的数值范围,提高制导系统的鲁棒性.仿真结果表明,在相同攻击时间内,对比于比例导引和一般模糊制导律,提出的自适应模糊末制导律减小了脱靶量和拦截时间.     

带末端攻击角度约束的三维一体化制导控制律

针对某些导弹要求限制末端攻击角度的作战要求,基于滑模控制控制方法,提出一种带末端攻击角度约束的三维一体化制导控制律.建立导弹在俯仰平面和偏航平面内控制一体化模型,然后对所建立的数学模型进行非线性坐标变换,变换成适于应用非线性控制方法设计的标准型.通过滑模控制方法,设计了能使导弹能以期望攻击角度命中目标的三维一体化制导控制律.为验证所提出一体化设计方案的有效性,进行仿真实验.仿真结果证明所提出的一体化制导控制律能导引导弹以期望攻击角度命中目标的同时,使得导弹自身的状态保持稳定.     

二对一主动防御的最优协同制导算法研究

针对防御导弹拦截攻击导弹的空战场景,提出了一种二对一主动防御的最优协同制导算法,该算法在传统一对一最优 制导算法的基础上,加入了第二枚防御导弹对高价值目标飞行器进行保护,并对二对一作战模式下最优协同制导律进行推导。 仿真结果表明,与比例导引(PN)制导律相比,通过引入最小化相对末端截距角偏离量优化指标,将两枚防御导弹相对距离保持 在一个很小的范围,达到了很好的协同拦截效果,并使防御导弹控制能量消耗减小,从而验证了最优协同制导律的有效性和优 越性。     

用于拦截高超速随机机动目标的自适应两步算法

针对高超速随机机动目标拦截的末制导问题,将改进的自适应两步时变噪声统计估值器和经典的不敏卡尔曼滤波器融入静态多模型滤波器,提出一种自适应两步-快速多模型算法.和传统成型滤波器/扩展卡尔曼滤波器算法相比,该算法估计精确度高,收敛速度快,并对测量噪声波动具有一定的鲁棒性.对传统部分信息微分对策导引律加以改进,提出一种基于逻辑判断的微分对策导引律.将滤波算法融入该导引律,实现了滤波/制导一体化的设计方法.所提出的设计方法较比例导引律和传统微分对策导引律具有更好的寻的性能.蒙特卡洛仿真研究验证了结论的正确性.     

导弹三维制导控制一体化设计

针对导弹的三维制导控制一体化设计问题,给出了基于微分几何和特征结构配置的一体化设计方法,以保证导弹能够垂直命中目标.综合考虑制导回路与控制回路之间的耦合关系、纵向通道与侧向通道之间的耦合关系,给出了导弹的三维制导控制一体化模型,使用微分几何方法对一体化模型进行了反馈线性化,基于特征结构配置方法根据期望性能设计三维制导控制系统的结构.仿真结果表明,针对不同的仿真算例脱靶量都小于0.5 m,同时弹道倾角都大于83.5°、弹道偏角都小于5.5°,说明该方法满足制导控制精确度要求,而且在命中目标的同时能够满足对攻击角的约束.     

导弹制导雷达的性能分析

通过对导弹制导雷达制导机理的分析、制导信息的提取、抗杂波、抗泄漏、抗干扰等方面的介绍，使导弹制导雷达的功能要求、技术要求比较清晰的呈现出来。也对导弹制导雷达的研制开发提出了几点建议。     

仿真在箔条干扰中的应用

箔条干扰是破坏地面雷达、制导雷达的跟踪系统,使其无法跟踪真实目标,实现干扰.计算机模拟仿真是对箔条干扰实战验证最主要的补充手段之一,其核心是建立数学模型.本文以雷达制导导弹为例,对箔条干扰的仿真数学模型进行探讨,在分析箔条干扰机理的基础上,首先,建立了导弹空间运动模型,分析导弹误差信号的形成和控制的实现,用比例导引法确定导弹的运动特征;其次,根据导弹导引头的参数特性,建立了雷达导引头运动模型,运用该模型,导引头解算出目标的特性(包括位置、速度大小和方向)后,确定跟踪目标;最后,分析箔条诱饵在重力和空气阻力的作用下的运动特性,建立箔条诱饵的运动学、动力学模型,并实现了在大地坐标系和飞机坐标系之间的转换.箔条干扰的实现是系统工程,其中导弹、雷达导引头、箔条诱饵是形成干扰的最主要的要素,在实际应用中,可根据仿真的需求,运用该数学模型,模拟箔条干扰的全过程.     

用于弹载雷达天线罩测试的微波接收机设计

弹载雷达天线罩是雷达型精确制导导弹的关键组成部分,其主要性能指标直接影响导弹的作战性能。精确、快速、自动的天线罩电性能测试,对天线罩的研制、生产都非常关键。本文介绍了用于弹载雷达天线罩性能测试的微波接收机方案与设计,采用低噪声微波放大器、数字微波移相器、带隔离器的 PIN 微波开关调制器和带正偏压微波检波器实现了高灵敏度三通道微波接收机,具有高精度和自动调相的特点,从而可精确、快速完成天线罩瞄准角误差信号的测量。     

考虑不确定项的大气层内拦截弹制导律设计

针对一类建模过程中考虑不确定项的大气层内拦截弹,提出一种设计简单、高鲁棒性的拦截末段制导律。根据平面内拦截弹-目标的相对运动方程,引入拦截弹的一阶动力学模型,将系统建模误差和目标未知信息看作不确定项,建立下三角型非线性系统方程。应用自适应动态面控制方法设计新型制导律,解决系统输入与不确定项的非匹配问题,避免制导律中调整参数多、微分膨胀现象,且制导律阶数低,有利于工程化实现。稳定性分析说明控制器参数的合理选择满足系统稳定性要求。仿真结果说明该制导律具有缩短拦截时间、提高系统鲁棒性的特点。     

基于外弹道的目标动态RCS仿真研究

动态目标测量是雷达目标RCS特性研究必不可少的一种手段。在设计外弹道雷达实验测试系统的基础上,分析了目标飞行数据,RCS与外弹道轨迹和导弹空中飞行姿态的关系,应用模拟同类型导弹静态的雷达目标特性数据特性,拟合外导弹轨迹的空间动态RCS测量数据的统计特性,并分析目标RCS的起伏规律。结果表明,基于外弹道的目标动态RCS的仿真研究,确实可以有效地对不同目标的特性进行深层次的研究和优化,为我国未来武器装备的发展提供技术支持。     

FMS导航与制导及系统数字仿真

鉴于飞行管理系统(FMS)在现代大型民航机中的重要性越来越明显,本文首先对飞行管理系统主要功能之一的导航与制导进行分析,总结了FMS导航功能的要求,结合固定翼飞机仿真软件FLSIM,通过设置航路点位置,航路点上的飞行高度和速度,分析飞行转弯时的特点,建立FMS横向导航与制导的全数字仿真模型.最后给出了偏航距离的计算方法,通过局域网建立VAPS和FLSIM的连接,输出仿真结果.     

Design of guidance system for superconducting maglev vehicle using propulsion coils

Superconducting magnetically levitated vehicles have guidance coils that produce vehicle guidance forces using a null flux coil connection. However, the resulting forces do not have sufficient damping forces to suppress lateral vibration of the vehicle. Even though the experimental system has some magnitude of damping, it is still unsatisfactory. Moreover, since the guidance forces are very weak at low speeds, the minimum levitating speed is limited. The paper proposes a guidance method using LSM armature coil currents. When the currents are decomposed into the dq frame variables so that the d‐axis is assigned to the field axis, the d‐axis component of the currents generates lateral forces. The lateral forces of the vehicle are formulated, and the guidance force coefficient is defined. In addition, the author presents a design formula for a guidance regulator system that employs a dynamic compensator using a feedback signal of lateral displacement. The calculated results show that the guidance regulator system works as intended. © 2001 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 137(2): 44–51, 2001     

Route guidance by a car navigation system based on augmented reality

Car navigation systems play a prominent role in road traffic safety and traffic regulation. However, it is necessary to improve the route guidance of car navigation systems so that they accurately and quickly recognize small differences in location. Thus, to increase the ease of understanding and safety of car navigation systems, navigation systems based on augmented reality have been proposed for providing guidance at road intersections. We are currently developing a car navigation system based on augmented reality, called AR‐Navi. We investigated designs for the display of road intersection guidance that can be easily understood even when limited information is available and proposed a “best shot” display method that does not use moving images. In addition, we implemented a prototype system that includes these methods and conducted driving experiments on public roads to evaluate the ease of understanding and safety of AR‐Navi. Using the evaluation results, we confirmed that the ease of understanding and safety is similar in the case of AR‐Navi and CG‐Navi. We also clarified the characteristics of AR‐Navi. © 2012 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 180(2): 43–54, 2012; Published online in Wiley Online Library (wileyonlinelibrary.com). DOI 10.1002/eej.22278     

制导站微波参数自动测试系统研究

由于长期使用和受工作环境的影响,制导站系统中的微波部件极容易老化和损坏。为保证整个导弹武器系统的作战性能,需要对制导站微波系统的各项性能参数进行测试。文中给出了以LXI总线系统为核心的测试系统软、硬件结构,并对被测对象进行测试需求分析,对微波参数的测试指标及测试方法进行研究。测试方法参考了国家相关军用标准并结合当今先进测试技术对测试方法进行了完善,将先进的、高精度的仪器仪表设备用于测试系统中。最后以制导站发射系统功率参数测试为例,对该参数进行准确测试,测试结果表明该测试方法可靠性较高,在实际制导站测试中具有较高的应用价值。     

激光驾束制导信息场检测系统研究

为了完成激光驾束制导信息场检测,根据信息场的特征参数,详细介绍了检测系统的设计方案和工作原理;依据激光驾束制导信息场的编码与解码原理,通过单片机智能系统实现指令值和辐照度检测,从而完成信息场参数测试。该系统能在各种复杂条件下对多种型号炮射导弹的驾束信息场进行参数测试。     

A novel control scheme of magnetic lift and guidance

The electromagnetic suspension system, which is a kind of magnetic levitation, can be divided into two groups: separate lift and guidance system; and combined lift and guidance system. This paper considers the latter system, in which lift and guidance forces are generated by a pair of staggered magnets with the inverted U-shaped rail. Although the forementioned arrangement provides the lift and the guidance simultaneously, a separate control scheme over them is desirable. In this paper, a quasi-decoupled control method is presented which reduces the coupling between guidance and lift over a substantially wide range of lateral displacement. Simulation showed that the lift control has a small effect on the guidance but the guidance control has a considerable effect on the lift. Therefore a parallel complimentary controller on the lift controller is proposed to reduce the sensitivity for parameter variation and force disturbance. As a result, the lift system has robustness to parameter variation and force disturbance, while the guidance system is independently controllable with respect to the lift system. Hence it is possible to obtain adequate guidance force and to meet the ride quality standard related to the guidance of levitation vehicles.     

基于色标点印报机自动套准系统设计

随着印报业的发展,印报机的自动化程度大大提高.印报机自动套准系统的应用也越来越普遍.本文介绍基于色标点的印报机自动套准系统.详细描述色标点套准的原理和系统的构成及特点.系统利用工业摄像机和色标传感器获取套准色标点的图像,对图像进行处理,计算出色标点的相对偏差.基于色标点的相对偏差,由控制器和PLC调节各个印刷轴的位置来实现套准.系统基于传感器、数据传输、计算机控制、图像处理和软件开发等技术,保证了套准系统的高精度和稳定性.