导弹中末制导导引律转换研究

研究了导弹由中间段制导律向末段制导律转换的问题,提出了一种可变导引系数的组合制导律,即可变系数组合比例导引律(ACNC).仿真结果表明,该导引律总体优于纯比例导引和固定系数组合比例导引律,中末段弹道过渡平滑,衔接良好,能顺利完成中末段交班,同时降低了导弹的需用过载.     

电视制导武器的导引律选择与仿真

制导性能直接影响命中目标的精度。在电视末制导武器跟踪过程中,为了保证有充足视场来满足制导要求,通常希望有较大的俯冲落角;同时为了保证有较好的图像处理环境,希望制导过程中的目标视线角速度也不能太大。对两方面的要求需要通过选择合适的导引律来实现。通过对常见的几种导引律的理论分析、仿真建模,重点对导引律的导引弹道、需用过载和视线角速度变化进行仿真对比分析。最终得出采用最优导引律可以较好地发挥电视制导性能,提高武器跟踪精度。     

一种新型滑模变结构导引律的研究

针对导弹拦截问题,在非线性系统滑模变结构控制理论的基础上,提计出一种新型滑模变结构导引律;该导引律将目标机动视为干扰,而且仅利用了目标加速度界限的信息,在拦截过程中不需要精确的测量目标加速度,因此该导引律对目标机动具有较强的鲁棒性;在执行上,只用到了视线角速率,因而实现简单;仿真结果表明,所提出的导引律在脱靶量、拦截时间等方面优于比例导引律。     

多导弹时间协同分布式导引律设计

为了实现多导弹协同攻击同一目标, 提出一种时间协同分布式导引律设计方法, 该方法对于无角度约束和有角度约束的情况均适用. 首先, 以各导弹子系统作为网络同构节点建立了多导弹时间协同制导模型, 该模型以各导弹剩余时间信息附加预定偏置量为输出; 然后, 以调整子系统间输出误差为目的, 设计了系统的分布式控制方案, 并结合一般协同控制系统的收敛性条件, 分析了导弹寻的导引的特殊性, 给出了保证多导弹时间协同的通信拓扑条件; 最后, 通过仿真结果验证了所提出方法的有效性.

     

攻击机动目标最优导引律的仿真研究

该文介绍了建立在最优控制理论上的导引律的方法，在脱靶量最小前提下对截击机动目标导引律进行了最优化处理，得出导弹在不同攻击条件下的导航比。     

一种分数阶修正比例导引律

针对导弹的机动目标追踪问题,本文提出了一种基于分数阶微积分的修正比例导引律(modified proportional navigation law based on fractional calculus,FO-PPN).通过选取Lyapunov-like函数,从理论上证明了FO-PPN制导下的理想导弹能够击中带有时变法向加速度的机动目标.仿真结果表明,修正后的比例导引律在保持原有追踪性能的同时,还可以有效改善传统比例导引下导弹在命中点处法向过载突变的不足.     

基于威胁环境的空战导引律设计

提出一种在威胁环境下对敌空战时,战机导引律设计方法。根据空战中存在的威胁因素,战机在空战过程中首先利用遗传算法进行远距导引设计,规避敌方防空威胁;然后根据滑模变结构理论设计近距空战导引律,并将两种作战机动导引进行融合。基于进化理论来构造规避路径,并利用卡尔曼滤波对机动目标进行状态估计,实现威胁回避和空中交战机动的组合导引。仿真结果表明,该组合导引律能够在复杂环境下有效地完成空战任务。     

红外导弹受红外干扰的导引方法及仿真

为了研究红外诱饵干扰红外导弹以及红外导弹抗红外干扰的问题,需要解决红外制导导弹在红外诱饵干扰下的制导模型的问题,对研究红外制导导弹和红外诱饵的对抗方法具有重要意义.在分析了导弹的几种常见的导引规律下,建立了红外制导导弹在受到红外诱饵干扰时的导引方法模型,研究了目标是否在导弹视场的判据和红外辐射能量中心的计算方法,并进行了红外诱饵的各种投放方案和红外制导导弹不同攻击角度导引方法的仿真.对各种方案进行了大次数的仿真验证,统计成功和失败概率,进行干扰效果评估.仿真结果表明理论分析正确.     

基于变结构控制理论的某型导弹平滑导引律研究

基于变结构控制理论,提出了一种设计简单、具有很好鲁棒性及准确性的平滑导引律,解决了某型导弹因采用变结构导引律攻击机动目标时,视线倾角增量变化律的来回切换产生抖动的缺陷.     

红外成像制导导弹飞行仿真研究

为了实现红外成像制导导弹更加逼真和更加有效的仿真从而验证优化红外成像制导导弹的制导效果,研究了红外成像制导导弹飞行仿真技术;讨论了导弹飞行仿真的基本要求和红外成像制导仿真系统设计的基本原理和设计方案,提出了导弹飞行效果的一些评价指标,并利用虚拟现实仿真技术实现了一个导弹飞行可视化仿真系统;分析了仿真实验结果,实验结果表明仿真系统基本满足红外成像制导导弹飞行仿真要求,在红外成像制导导弹的科学研究中有一定价值.     

一种基于零脱靶量的最优制导律设计

基于导弹和目标的三维相对运动关系,提出了一种三维非线性的最优制导律.在导弹和目标的三维相对运动方程的基础上,区别于以往的以视线角和视线角速率作为状态变量的方法,而采用以相对距离和相对速度作为状态变量的方法建立了一种新的状态方程,然后基于零脱靶量的思想,利用最优控制相关理论,设计了一种三维非线性的最优制导律.分别针对匀速运动的目标和大机动目标,用所设计的制导律和比例导引律分别进行了数学仿真,结果表明,所设计的最优制导律能有效地拦截机动目标,其性能优于比例导引律.     

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。     

TV制导导弹的导引规律研究

TV制导导弹的导引一般可分为导航段、导引段和末制导段三个阶段。该文对不同阶段的导引规律进行了分析,针对导航段传统导引方法与算法的不足,提出了在导航段采用三星定位和惯导组合的制导法,以解决高动态环境下目标捕获、信号跟踪及导航精度的难题。针对TV导引头的瞬时视场较小,射手的反映速度有限,搜索速度不能太高,搜索区域不会很大的特点建立了导引段的先期导引与搜索规律模型。为了提高末制导段的导引精度,减小脱靶量,提出采用追踪法与比例法相结合的复合导引方法,实验仿真结果表明,导引精度得到了很大提高。     

基于自适应动态规划的导弹制导律研究综述

自适应动态规划（Adaptive dynamic programming,ADP）作为最优控制领域的近似优化方法,是求解复杂非线性系统最优控制问题的有力工具.近年来,已成为控制理论与计算智能领域的研究热点.本文着重介绍ADP算法的理论研究进展及其在航空航天领域的应用.分析了几种典型的制导律优化设计方法,以及ADP方法在导弹制导律设计中的应用现状和前景.     

战术导弹制导控制系统动态性能测试方法研究

首先分析了导弹制导控制系统被等效为二阶模型时其动态指标对弹道稳定性的影响,在此基础上提出了一种简单快捷的动态性能测试方法,将弹体简化模型实时解算,并将计算出的弹体运动信息实时注入导弹的反馈控制回路,使导弹控制回路闭环,利用时域方法测试出制导控制系统动态特性曲线,与数字仿真计算出的标准曲线对比,即可评估其性能是否满足动态指标的要求.给出了测试实例,证明方法是有效可行的.     

强化学习在导弹制导中的应用

阐述了强化学习的基本原理和特点,讨论了强化学习中评价函数的神经网络近似问题,重点分析了采用多神经网络近似评价函数的学习问题,实现了状态空间或任务的自动分解,提高了评价函数的推广能力,网络的学习是离线进行,并作为反馈控制器在线应用,并以A－学习为例,将强化学习应用于导弹的制导问题,仿真结果表明了强化学习在导弹制导或控制问题中的应用前景和有效性。     

基于复合制导的中/远距空空导弹仿真

中/远距空空导弹攻击距离远、杀伤力强,成为空战致命武器,弹道轨迹和攻击区的解算是对其仿真研究的核心内容.由于空空导弹大都采用复合制导,初始阶段采用惯性导航法,末段采用雷达制导或红外制导,仿真研究复杂且精度较差.为此提出将惯性导航部分分为机载计算机输出轨迹模型和无线电修正,忽略了惯导内部复杂的制导机理.采用比例导引法和运动方程相结合,同时充分考虑导弹速度特性和可用过载,使仿真简单易行.进行了惯导加红外制导导弹仿真,结果表明,就弹道轨迹和攻击区与真实导弹进行比较,改进算法简化了运算过程,提高了精度,具有有效性.     

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。     

战术导弹攻防对抗弹道仿真研究

针对拦截战术弹道导弹这一特殊任务,首先建立TBM弹道生成模型,并利用Matlab提供的图形用户界面(GUI)进行TBM目标的自动生成,然后分析了导引律设计面临的问题和比例导引律的缺陷,并对比例导引律进行修正,最后采用修正比例导引律、最优导引律和比例导引律进行攻防对抗仿真计算并对其结果进行分析和比较,仿真结果表明修正比例导引律的过载分布合理,弹道更为平直,且形式简单,具有一定的实用价值。