方案弹道闭环导引方法稳定性分析

针对扰动情况下方案弹道闭环导引系统的稳定性问题,通过推导纵向及横向方案弹道导引律的误差传递关系,得到了速度误差随导弹射程的微分方程,并据此分析了系统的稳定性。结果表明,方案弹道导引方法的稳定性与阻力系数、速度、弹道倾角等因素密切相关,在某些情况下,会出现系统导引回路不稳定的情况,此时,扰动引起的速度误差会随着射程的增大而发散,从而导致导弹无法有效跟踪方案弹道。     

脉冲修正弹药射程预测控制方法

介绍了一种脉冲发动机直接力控制的弹道修正方案,分析了脉冲修正弹药制导律设计特点,指出纵向导引律是设计的首要问题.提出了射程预测导引的概念,其核心问题是建立射程预测方程:通过理想弹道和典型扰动弹道的解算获取样本点,建立射程和中间弹道参数的多项式模型,采用回归方法求取多项式系数.仿真表明,采用该导引方法进行纵向修正后,弹丸的纵向落点标准误差从123 m下降到21m.     

滑翔增程制导炮弹复合导引算法设计及仿真

以滑翔增程制导炮弹为研究对象,研究其实现远程飞行和精确打击的导引律设计方法。为提高滑翔增程制导炮弹的射程,保证远距离飞行的稳定性,并实现对目标的精确打击,设计中、末制导结合的复合导引算法,采用经典PD控制方法进行中制导弹道跟踪算法设计;采用比例制导律设计末端精确导引算法;基于所设计的方法开展弹道仿真验证。仿真结果表明,导引算法能够实现不同射程的精确打击,满足设计要求。     

滑翔增程制导炮弹复合导引算法设计及仿真

以滑翔增程制导炮弹为研究对象,研究其实现远程飞行和精确打击的导引律设计方法。为提高滑翔增程制导炮弹的射程,保证远距离飞行的稳定性,并实现对目标的精确打击,设计中、末制导结合的复合导引算法,采用经典PD控制方法进行中制导弹道跟踪算法设计;采用比例制导律设计末端精确导引算法;基于所设计的方法开展弹道仿真验证。仿真结果表明,导引算法能够实现不同射程的精确打击,满足设计要求。     

基于遗传算法的弹道优化算法

以空空导弹的末端速度作为性能指标,其弹道倾角视为控制变量,在规定的飞行时间及射程下,优化导弹弹道使得其末端速度最大化;通过采用多项式样条插值的方法估计弹道倾角的变化规律,利用遗传算法进行优化计算弹道倾角采样点数据,最后得到满足条件的优化弹道并进行仿真;仿真结果表明：按此优化方法得到的弹道与比例导引方案弹道相比,大大提高了导弹的末端速度,研究结果对空空导弹的标准弹道设计有一定学术和工程参考价值。     

基于遗传算法的滑跃式飞行器再人弹道优化

通过弹道仿真分析了滑跃弹道相对于惯性弹道所具有的射程和突防性能优势;运用遗传算法基于射程最大对滑跃式飞行器的再入弹道进行优化,并与升阻比最大弹道比较可知,优化得到的射程大于升阻比最大弹道的射程。     

地面火炮射程的外弹道优化设计

本文以射程为优化目标,对火炮弹丸在全弹道上从气动力、外弹道等诸性能方面进行了系统综合优化,同时,对火炮、弹丸外弹道优化理论中的一些问题进行了探讨,建立了优化设计数学模型,并采用数学规划方法求解,编制了相应的计算程序。利用该计算程序,只要根据下达的设计任务输入一些已知参数(如炮口能量、膛线缠度等),就可对弹丸最大射程的外弹道优化设计进行计算,给出最佳的弹重、初速、弹形参数等主要设计参数。文中还对175mm火炮弹丸进行了优化设计计算,并与原方案进行了比较.另外,利用该程序还可进行优化计算在满足一定射程时所需的最小炮口能量。     

主动声尾流自导导引过程中信息获取与应用

在用主动声尾流自导导引跟踪目标舰尾流的过程中，鱼雷通过进出目标尾流，可获得目标走向以及鱼雷和目标相对关系等信息，对这些信息的进一步处理和使用将有利于优化导引弹道、降低鱼雷航程损失、提高命中概率，特别是有利于对规避机动目标、人工变形尾流等对抗措施进行反对抗。本文研究了在主动声尾流自导导引过程中获取信息的算法以及这些信息的应用，并进行了数学仿真验证，为尾流自导导引弹道的优化和反对抗措施的设计提供了有效方法，可供主动声尾流自导鱼雷弹道优化设计参考。     

虚拟目标计算时L～t_k关系曲线的一种生成方法

关机时间与射程的关系曲线在虚拟目标计算时起着重要作用。为了快速而精确地生成这一关系曲线,通过对闭路制导过程进行分析,利用曲线拟合的思想,通过对弹道解算方法的研究、虚拟目标的修正以及发射方位角对射程的修正,生成了关机时间与射程关系曲线。仿真结果表明,该方法计算速度快、精度高,具有较高的使用价值。     

助推-滑翔导弹最大射程优化

对助推-滑翔导弹弹道进行数值优化有利于提高综合飞行能力,针对此问题,给出了一种求解其最大射程弹道的整段优化方法,建立了其纵平面运动模型和弹道优化模型.在考虑攻角、法向过载、分离点衔接及落地条件等约束下,应用序列二次规划法求解了最大射程弹道.结果表明,助推-滑翔导弹比常规弹道导弹射程显著提高,其最优弹道有效地提高了射程和突防能力.     

大空域变轨的变结构制导律设计

为了对抗敌方远程舰空导弹的拦截,提高突防能力,反舰导弹的飞行弹道应采用大空域变轨弹道。基于虚拟目标的概念,建立了导弹-虚拟目标的空间追逃模型,设计了一种考虑末端落角约束的变结构制导律。先设置不同的空间虚拟目标,然后,利用所设计的制导律引导反舰导弹去追踪虚拟目标,反舰导弹实现了各种各样的大空域变轨弹道。只要虚拟目标的参数设置合适,在飞行中导弹的各项性能指标都能满足要求。弹道仿真表明,所设计的制导律是很有效的。     

拦截弹中制导弹道在线快速规划方法

针对满足多约束条件的拦截弹中制导弹道在线快速规划问题,提出一种基于虚拟域动态逆的在线弹道规划算法。引入虚拟因子,将离散状态变量从时间域转入虚拟域中,并基于动态逆思想,利用虚拟弧长求得边界条件的高阶导数,提高计算效率;构建过程约束的惩罚函数,结合性能指标进行规划,使弹道能够满足时间域上的多约束条件。结合该算法提出目标信息更新后的在线重新规划策略。仿真结果表明,基于虚拟域动态逆的在线弹道规划算法虽然计算精度较弱,但是能够快速生成满足多约束条件的参考弹道,具有很好的实时性与鲁棒性,适用于求解弹道在线快速规划问题。     

风场环境下的巡飞弹航迹跟踪运动补偿算法

针对巡飞弹航迹跟踪过程受风速、风向影响的问题,在风场环境下,通过建立运动模型,研究并提出了基于变增益虚拟参考点和系统外回路动态补偿的非线性制导律算法。根据制导律参数中固定距离限制的问题,设计了变增益虚拟参考点并分析了航迹跟踪的稳定性条件,针对系统外回路滞后特性设计了动态反馈补偿因子,同时给出了参数计算方法及运动约束条件。通过数学仿真方法分别对无风及有风条件下的制导律进行验证,考虑到实际飞行试验困难的问题,基于vc++搭建了半实物实时仿真平台,通过硬件在回路仿真,验证了航迹跟踪性能。结果表明：改进制导律可有效克服风干扰、具有较高的跟踪精度且易于工程实现。     

变结构制导律在大空域变轨反舰导弹弹道中的应用

基于虚拟目标的概念,建立了导弹和虚拟目标的相对运动模型,设计了一种考虑末段落角约束的变结构制导律.先设置空间的虚拟目标,然后利用设计的变结构制导律引导反舰导弹去追踪虚拟目标,实现了反舰导弹的大空域变轨弹道.弹道仿真表明,反舰导弹的各项性能指标满足所需飞行弹道的要求,从而设计的制导律是有效的.     

变后掠翼导弹中制导律设计

研究了可变后掠翼导弹的制导律问题,它在整个导弹设计过程中起着非常重要的作用;针对可变后掠翼导弹外形参数可变的特点,建立了弹道优化数学模型,并针对滑翔段弹道进行了优化设计;提出了一种基于动态虚拟目标点的滑翔中制导律,通过仿真分析验证了其可行性。研究结果可为变后掠翼导弹总体设计提供参考。     

近程战术弹道导弹被动段导引律设计

研究了战斗部为集束弹头、制导方案采用全程惯性制导的近程地地战术弹道导弹被动段导引律设计问题 .为获得封闭形式的解析解 ,引入了假想目标 ,将这一最优控制问题转化为导弹拦截假想目标的最优导引律设计问题 ,并求出了导弹被动段导引律 .仿真计算结果表明 ,该导引律具有抗干扰能力强、制导精度高、法向过载饱和度小等优点 ,完全满足导弹被动段导引律的设计要求 .     

一种基于速度方向修正的旋转稳定弹弹道跟踪制导方法研究

针对旋转稳定二维弹道修正弹的制导律设计问题,提出了一种基于速度方向修正的弹道跟踪制导方法,推导了固定舵产生阶跃激励时弹丸的攻角及速度运动规律,得到了平均偏角的相位角与固定舵滚转角的关系。通过在标准弹道上生成一个虚拟未来点,得到了速度角的指令。提出了通过修正速度方向与该指令的偏差,实现对标准弹道跟踪的原理。提出了一种当实际弹道偏离标准弹道较远时,通过落点预测实时生成新的标准弹道的方法。仿真结果表明:小射角射击时,可在全弹道采用速度方向修正来跟踪标准弹道;大射角射击时,可在降弧段在线生成标准弹道,再通过速度方向修正来跟踪该标准弹道。     

一种近空间高超声速飞行器的制导律设计与仿真

为了实现一种由助推、近空间巡航和俯冲攻击组成的高超声速飞行器攻击弹道以对付具有大机动能力的目标,采用粒子群优化方法一体化设计高超声速飞行器的固体火箭助推器和助推弹道;巡航段水平面内采用一种3维虚拟目标比例导引律,纵向平面内基于非线性系统奇异摄动理论和虚拟目标导引方法设计一种次最优组合制导律;俯冲攻击段基于随机跳变系统理论设计一种最优制导律.3维全弹道仿真结果表明所设计的制导律合理,中制导律能够有效衔接助推段和俯冲攻击段,末制导律能够有效实现攻击大机动目标的制导任务.     

基于虚拟目标和滑模制导律的程控弹道设计方法

基于空空导弹程控弹发射试验目的,提出一种基于虚拟目标和滑模制导律的设计程控弹道设计方法。选择鲁棒性较强的滑模制导律,既实现了程控弹发射试验的考核目标,又初步闭合了制导系统。仿真结果表明：该方法可以有效实现弹道的程序控制,程控结束时弹道倾角、弹体攻角等满足要求。     

含落角约束打击运动目标偏置比例制导律设计

以打击地面运动目标为研究对象,提出了一种带落角约束的偏置相对比例制导律。利用弹目相对运动关系,将运动目标视为一个虚拟静止目标。进而,实际的制导指令可转化为虚拟制导指令,即相对飞行轨迹角变化速率的设计问题。再依据相对关系,采用瞬时变化及小角度假设推导得到了偏置指令项。通过要求相对飞行轨迹角速率与视线角成比例并包含一个附加偏置项,实际弹道倾角的约束控制可通过间接控制相对飞行轨迹角实现。由于所提制导方案需要剩余时间,推导得到了一种针对运动目标并考虑比例项和偏置项的剩余时间估计方法。仿真结果表明,该制导律可以对运动目标实现全向打击,并具有良好的制导性能。