靶弹突防有源干扰机应用及其STK仿真研究

有源干扰机是靶弹突防系统的重要组成部分,如何应用好干扰机对于试验突防场景构建的成败起到十分关键的作用,有必要深入研究;在对突防有源干扰机工作过程与原理进行归纳总结的基础上,分析了与干扰机应用紧密相关的释放时刻、释放角度和释放速度等靶弹发射诸元,采用了卫星工具包STK对包含1枚靶弹1枚导弹和2个有源干扰机的场景进行了仿真,仿真分析时间在加速模式下可缩减至1分钟以内;利用仿真结果对靶弹发射诸元和干扰机参数的合理性进行了验证,从而为反导试验任务中突防场景构建提供技术支撑,具有良好的实用价值。     

某有源靶弹微波源程序指向系统的设计与实现

针对有源靶弹供靶过程中因靶弹微波源对被试舰艇照射不稳定而导致供靶失败的问题,论证了微波源程序指向系统的技术要求,介绍了基于安控系统的有源靶弹微波源程序指向系统一体化设计方案,研制了某有源靶弹微波源程序指向系统,通过实际应用表明,该系统具有指向精度高、工作可靠、可扩展性强等特点,大大提高了掠海有源靶弹的供靶成功率。     

比例导引下的机动目标自适应滤波算法研究

针对反舰导弹的快速跟踪问题,在反舰导弹做比例导引运动的基础上,将比例导引规律引入状态方程,建立线性时变模型,实现对系统状态的自适应滤波,运用语言进行仿真计算,分析并得到了在不同的初始航向角、比例导引系数、导弹的初始位置和速度下的导引弹道滤波曲线和弹目相遇时间.仿真结果表明,导弹的运动数学模型是实用而有效的,较准确地反映目标的机动变化;在此基础上的机动目标跟踪模型在原理上是正确的,由此构建的滤波器能够较快地收敛,其跟踪精度较高.     

反舰导弹实时脱靶量计算方法

为提高海上靶场试验反舰导弹实时脱靶量计算精度,为任务快速决策提供可靠依据,在充分分析弹、靶运动特性的基础上,以多卫星接收机联测为研制背景,提出了一种基于靶位坐标系的弹靶联解实时脱靶量计算方法,并给出了详细的工程实现方法和程序设计流程图.经数据仿真评估和实测过靶数据检测,该方法不但更利于考核导弹脱靶量指标、评估导弹过靶时刻攻击角度等信息,而且与传统的发射坐标系求解方法相比具有更高的脱靶量解算精度.     

基于数传电台的靶弹微波源辅助控制系统设计

为提高靶弹微波源工作可靠性和天线指向控制精度,设计了一型靶弹微波源辅助控制系统,实现了靶弹微波源工作异常时的天线指向控制;该系统用卫星导航接收机获取靶弹和目标舰位置信息,用数传电台上传目标舰位置信息,用靶弹和目标舰位置信息在发射坐标系下计算微波源天线角度并对微波源天线进行辅助控制;对该系统弹载微波源辅助控制设备与地面站数据综合器的设备结构、软件和硬件进行了详细设计,弹载微波源辅助控制设备可以实现微波源的辅助控制,地面站可实现接收靶弹下传数据同时上传安控指令和目标舰位置信息;经过对样机的半实物仿真测试表明,该系统对微波源天线的实时控制精确可达0.5°。     

某型导弹发射装置平衡机的改装设计

根据某试飞器发射装置改装方案,在对平衡机工作原理研究的基础上对某型导弹发射装置平衡机进行了改装设计;根据平衡机的设计原则,分析了平衡机的工作原理,计算了带弹和不带弹定向器的重量力矩,由此进行了平衡机的弹簧结构参数和平衡性能参数计算;通过对平衡力矩曲线和高低机负载曲线进行分析讨论,文章设计的方案中,平衡机的平衡力矩曲线与理想情况相符,切不平衡力矩曲线变化较为平缓,设计结果符合方案要求,且改装工作量小。     

碰撞自规避多弹分布式协同制导与控制

针对多枚导弹三维空间协同攻击机动目标情形,提出一种碰撞自规避多弹分布式协同制导律及其实现方案.基于可以测得的目标信息,将目标视作领弹,与参与协同攻击的多枚导弹形成"领弹–从弹"拓扑结构,基于网络同步算法实现导弹对目标的协同攻击.为了实现碰撞自规避,当导弹与目标相距较远时,采用带安全距离的同步算法.当导弹与目标接近时,取消该安全距离.基于运动学关系,将协同制导指令转化为速度、弹道倾角和弹道偏角指令.针对指令的跟踪控制问题,提出了一种基于改进微分器的抗干扰动态面控制方案.将参数不确定和外部扰动均视为系统干扰,采用改进微分器实现对该干扰的精确估计,从而保证了闭环系统的跟踪性能.仿真结果表明本文提出的控制器实现了对协同制导指令的精确跟踪,整个方案实现了碰撞自规避协同攻击.     

针对某型导弹RCS的计算与仿真

为研究导弹目标的电磁散射特性,预估和优化导弹系统整体设计,分析了导弹的高频散射机理,并且运用物理光学法计算目标表面反射场的RCS,以及等效电磁流法计算由弹翼的前后沿、弹体结合部及弹尾产生的边缘绕射场的RCS.用算法对某已知导弹弹体模型进行仿真,与文献中验证过的结果吻合,且方法运算速度快,不受目标尺寸约束,完全可以满足工程分析的需要.根据某型导弹的设计要求,对其进行了建模,并给出导弹模型及仿真结果.     

一种基于许瓦兹不等式的最优末制导律设计

针对导弹和目标相对运动学关系,利用许瓦兹不等式,提出了一种新的基于制导品质最优的末制导律。在导弹和目标的三维相对运动关系的基础上,忽略三维制导平面的耦合因素,同时考虑二阶的弹体响应环节,建立了导弹制导系统的数学模型。基于在有限时间内零化弹目相对距离和零化弹目视线角速率,以及导弹机动能量最小的优化制导品质的思想,利用许瓦兹不等式推导出一种用解析形式表示的最优末制导律。这种最优制导律通过估算剩余时间,实现对目标的有效拦截。最后通过数字仿真,验证了在脱靶量、弹目视线角速率和机动能量的制导品质方面,所提出的最优制导律要优于一般的比例制导律。     

一种针对机动目标的三维鲁棒导引律

针对球坐标系下的三维导弹与目标相对运动模型,基于零化导弹与目标视线角速度的思想,在不依赖于碰撞线附近线性化的假设的情况下,设计了满足输入-状态稳定性(ISS)理论的非线性鲁棒导引律.该导引律的设计不需对目标机动加速度做自适应估计,在目标运动信息完全未知的情况下可实现对机动目标的扰动抑制、跟踪和拦截.仿真结果表明,所设计...     

防空导弹拦截目标的建模与仿真

利用simulink构造防空导弹抗击目标的模型.在比例导引的基础上,建立导弹和目标的运动轨迹方程,模拟两者运动轨迹对抗击过程进行仿真.模型结构简单,能够实现对航向角和航迹角的实时跟踪,同时可以利用简单的参数调整模拟不同类型目标.最后,对拦截过程多个相关因素的影响给予对比,仿真结果理想可靠.     

大攻角导弹法向过载控制的变结构设计

通过分析大攻角导弹在飞行过程中出现的问题和滑模变结构理论所具有的优势,本文针对法向过载控制进行优化设计,目的是使其对内在参数变化等因素有较强的适应能力和鲁棒性。基于"过载+角速度+角度"三回路自动驾驶仪,将气动参数的变化等效为动力参数的摄动,设计变结构控制器,重构法向过载微分信号,易于工程实现。通过仿真验证了变结构控制器的性能,结果表明在大攻角飞行条件下,导弹法向过载变结构自动驾驶仪抗模型参数摄动的鲁棒性方面优于传统设计方法。     

基于滑模控制的导弹制导系统设计

对传统的导弹制导系统进行改进设计,改善导弹的路径跟踪效果。首先引入Dubins曲线对导弹进行航迹规划进行,并基于滑模控制进行导弹制导策略的设计,自动驾驶仪系统采用级联比例积分控制器。Dubins曲线能为导弹创建更平滑的参考轨迹,减少导弹的超冲运动与振荡现象。滑模控制通过计算导弹与参考轨迹的相对距离,获得参考方位角,进而实现对参考轨迹的跟踪,能够提高制导系统响应速度、抗干扰能力。对导弹跟踪路径效果进行仿真,对比引入dubins曲线前后导弹的跟踪轨迹的误差与振荡现象,证明了引入dubins曲线对于导弹的路径规划工作具有显著帮助,并对结果中的一些现象进行了讨论。并已dubins曲线作为仿真路径,对传统比例制导策略和改进型滑模控制制导策略的仿真结果进行对比,证明了改进型制导系统设计的可行性,并对其路径跟踪表现的特点进行了讨论。     

基于RCGA优化GRNN的实时动态目标追踪模型

针对三维环境中导弹追踪目标时制导和控制算法复杂而导致计算量非常大的问题,提出了一种基于隐性交叉遗传算法优化广义回归神经网络的实时动态目标追踪模型。通过将导弹防御区离散化为多个小模块生成输入数据,并针对每个可接受的目标参数数据集,使用RCGA估算导航常量和导弹注意时间;利用输入和输出的目标参数集生成GRNN所需的训练数据集;针对任意位置的目标轨道,将训练后的GRNN应用于实时导弹导引系统的实现中。通过战术目标仿真模型验证了所提算法的有效性及可靠性,仿真结果表明,相比其他几种目标追踪算法,算法取得了更好的实时性和更高的目标定位精度,脱靶率接近零。     

空空导弹变结构末制导律研究

在空空导弹末制导段中,为了提高对目标未知逃逸机动的鲁棒性,提出了变结构末制导律。以零化视线角速度为切换面设计了末制导段针对目标逃逸的变结构制导律,研究了将目标机动作为干扰情况下变结构制导律满足稳定性的条件。针对变结构制导律中滑动模态的颤振问题,提出用一次函数取代传统变结构制导律中的符号函数,从而对变结构制导律加以改进而改善由于符号函数而产生的滑动模态的振颤现象。仿真结果表明,提出的经过改进的变结构制导律结构简单,易于实现,且具有良好的导引精度。     

红外导弹目标模系统的实现

红外导弹采用探测目标红外热源实现对目标的追踪,追踪过程中利用红外导引头自身的目标识别功能排除环境干扰和人工干扰.为完成导弹的测试,建立了一套红外目标模拟系统,制定了详细的定性和定量校准方案,实现了红外目标和人工诱饵干扰的动态模拟.系统具有精度高、覆盖性广、通用性强和全程自动化测试的特点,为控制舱的性能研究、设计改进和生产交付提供了一个良好的目标模拟平台.     

国外某型空空导弹的综合应用技术

通过介绍国外某型导弹的综合过程,详细阐述了该型导弹的信号形式、应用特点.专门针对该型导弹设计的离轴板以及火控软件,尤其是工程实现方面的补偿设计是导弹综合的关键技术.希望国内导弹能够从中得到某些启示.     

基于数值积分法的弹道导弹落点实时预测

为了及时准确预测洲际导弹再入段落点,直观、清晰地为靶场指控中心呈现落点偏差;以数值积分法为基础,通过使用光电经纬仪交会测量数据修正预测结果来排除扰动引力对预测结果的影响,实现对弹体落点的精确预测,并结合Direct3D图形编程技术设计落点预测模拟显示系统;实验结果表明:该方法预测误差≤50m,模拟目标运动过程逼真、平稳,落点显示直观,可作为操作人员的预判依据,满足了靶场测量过程中实时预测和显示弹体落点的要求。     

Systematic Gain‐Scheduling Control Design: A Missile Autopilot Example

The missile autopilot was designed using linear parameter‐varying (LPV) control techniques. The controller provides exponential stability guarantee and performance bound in terms of induced L₂ norm for the missile plant. The systematic gain‐scheduling approach is motivated by the recent development in LPV control theory and provides a well founded and systematic procedure for high performance missile autopilot design problem.