地空导弹的新型非奇异终端滑模导引律

针对导弹拦截机动目标有限时间约束问题,在末端制导阶段,考虑自动驾驶仪动态延迟特性建立弹目拦截系统数学模型,对于传统终端滑模导引律存在的奇异问题导致的导弹制导稳定性差等问题,提出了基于改进的扩张状态观测器的新型非奇异终端滑模导引律.该方法能够确保视线(LOS)角速率在有限时间内收敛到零,且在平衡点处快速收敛;为了避免传统...     

一种用于现代战斗机的最优滑模导引律及其仿真研究

应用变结构控制理论推导出一种基于遗传算法优化的最优滑模导引律(OSMG),克服了传统的比例导引(PNG)在攻击机动目标时能耗大、时间长的缺点。仿真结果表明:应用此导引律,导引时间短,轨迹较为平直,适用于对现代战斗机的导引控制。     

一种攻击角可控的无人机滑模导引律

本文基于滑模变结构控制和非线性系统的有限时间稳定理论,应用快速终端滑模算法,设计了能够快速收敛且保证攻击角度的滑模导引律。该导引律在拦截机动目标时,攻击角度能够快速收敛到期望值。在仿真实验中,将所设计的导引律与传统的滑模导引律进行了对比,实验结果表明本文提出的导引律拥有优良的动态性能,命中精度高,拦截用时短,同时满足有限时间收敛和攻击角约束条件,并且航迹平直,能量消耗较少,能够对机动目标进行有效拦截。     

BTT导弹增广比例导引律研究

比例导引规律相比于直接追踪法,跟踪精度有所提高,但是在目标机动性加大的情况下,传统比例导引规律制导精度仍不理想.因此,给出了三维空间导弹-目标追逃运动的空间矢量方程,建立了三维空间导弹-目标追逃运动模型,并基于李雅普诺夫稳定性理论,设计增广比例导引律(APNG).即在比例制导规律基础上,引入目标加速度补偿项来克服目标加速度对制导精度的影响.将该方法运用于机动目标的跟踪,仿真结果表明了增广比例导引律相比于传统比例导引律,制导精度高,脱靶量低,制导飞行时间短,制导性能有极大的提高.     

带末端角度和速度约束的再入飞行器滑模变结构导引律

在考虑末端角度和末端速度约束的前提下,研究滑模变结构导引律在再入飞行器上的应用。推导满足末端角度约束的滑模变结构导引律,给出俯冲平面和转弯平面的导引方程,依据导引方程生成需要攻角、侧滑角制导指令。设计考虑末端速度要求后制导环节产生的附加攻角和侧滑角指令。需要制导指令和附加指令相加得到同时考虑落速和落角情况下的合成攻角、侧滑角指令。仿真表明,滑模导引律能稳定姿态且引导飞行器准确到达目标点。针对不同的运动速度情况,进行了落点偏差、末端速度和末端角度随速度的变化趋势分析,在末端角度控制上两种导引律表现相近,在末端速度和落点偏差上滑模导引律表现明显优于最优导引律,表明滑模变结构导引律针对移动目标具有鲁棒性。     

基于遗传退火算法的变论域三维模糊导引律

给出了导弹、目标追逃运动的空间矢量方程,并针对传统比例导引律在拦截点附近需要较大过载,及难以适应大机动目标的高性能制导要求的缺陷,提出了一种变论域模糊三维导引律,将目标与导弹的接近速度以及目标的视线角速度作为模糊控制器的输入,指令加速度作为输出,并在传统的模糊逻辑控制基础上引入了一个非线性变论域函数,从而实现了模糊变量论域的动态改变,然后用遗传算法对导引规则进行了优化,最后,针对遗传算法“早熟”及收敛速度慢等缺点,用模拟退火算法对遗传算法进行了改进。仿真结果证明该方法的脱靶量小,拦截点附近需用过载小．是一种较为优越的导引方法。     

拦截空天高速机动目标的三维非线性导引律

为拦截空间高速机动目标,建立了考虑自动驾驶仪动态特性的三维耦合制导模型。针对模型的强非线性和不确定性,设计了考虑导弹动态特性和目标机动的三维非线性导引律;然后利用扩张观测器估计目标机动加速度。仿真表明扩张观测器在有噪声干扰的情况下性能优于滑模微分器。将扩张观测器估计的目标机动加速度补偿到导引律中,形成三维非线性导引律。在拦截高速机动目标时,所设计的导引律相比于增广比例导引律和其他两种非线性三维导引律有较好的导引性能。     

空空导弹用于舰载反导拦截的导引策略

新一代近距格斗空空导弹具有机动能力强、制导精度高的特点, 可用于舰载垂直发射进行近程反导拦截作战。建立了垂直发射的三自由度弹道仿真数学模型, 针对近距格斗空空导弹用于舰空反导拦截时初始段存在的探测与制导问题, 提出了一种工程上易于实现的导引策略: 利用目标方向信息, 在探测线上构建随导弹移动的虚拟目标运动, 用虚拟目标将垂直发射的导弹按比例导引律引向来袭目标, 在弹目接近过程中, 导引头完成对弱小目标的稳定截获并随即转入末制导段。最后对想定条件下的反导拦截进行了仿真分析, 验证了该导引策略有效性。     

大气层内拦截机动目标的变结构末制导律设计

针对大气层内的机动战术弹道导弹拦截,提出了一种具有强鲁棒性的变结构末制导律。首先,在纵向平面内建立了导弹与目标相对运动的非线性模型;然后根据预测导引的原理推导了制导方程,并选取制导误差作为滑动模态,将目标机动量视为扰动量,设计一种能够拦截螺旋机动目标的变结构末制导律,并通过Lyapunov稳定性定理确定变结构制导参数的范围。最后,通过与比例导引律进行仿真比较,结果表明该制导律对螺旋机动弹道目标具有较强的鲁棒性,且制导精度较高,验证了制导律的正确性和有效性。     

基于目标机动补偿的增强型比例导引性能研究

红外或激光制导导弹拦截目标所需过载和脱靶量是衡量制导律性能的主要指标.为了研究针对目标机动补偿的增强型比例导引(APN)性能,使用伴随法和无量纲化方法来分析比较APN与比例导引(PN)的性能差异.仿真分析表明,制导系统动力学阶数对APN和PN的性能影响是相当的;APN放宽了对导弹的过载要求,当制导回路存在过载饱和限制时,APN能以小的有效导航比得到比PN小的脱靶量.     

脉冲激光器对抗红外成像制导的几种方式

红外成像制导是当今世界各国竞相发展的精确制导技术之一,它通过探测目标的热辐射来发现、识别和跟踪目标。如何对抗红外成像制导武器已成为世界各国研究的重要课题。本文介绍了红外成像制导的基本原理,在此基础上探讨了脉冲激光器对红外成像制导的几种干扰方式。     

空空导弹三维自适应模糊滑模制导律设计

提出了一种基于自适应模糊滑模控制的空空导弹三维制导律,解决了一般滑模控制中存在的抖振问题.该制导律在非线性系统的精确模型未知的情况下,通过模糊系统对非线性模型进行逼近,并根据Lyapunov方法设计了参数自适应律.仿真结果表明,该制导律与比例制导相比有较大的性能改善.     

基于机器视觉的电视末制导图像处理技术研究

空地制导弹药末制导方式一般采用电视制导,但是由于作战环境尤其是天气条件变化莫测,大大降低了电视制导的精度.利用LabVIEW Vision机器视觉技术,结合灰度直方图分析、单分量图像提取、灰度形态学变换、最大熵阈值分割以及LUT查询表变换的图像处理技术,将电视导引头拍摄的图像信息进行相关处理,最终得到清晰的目标图像.试验表明,原始图像经过上述处理,电视制导的精度大大提高,进一步增强了空地制导弹药适应恶劣环境的能力,提升了导弹全天候作战水平.     

激光目标回波模拟器时域特性研究

激光目标回波模拟器是激光制导武器系统半实物仿真中的关键设备。激光目标模拟器的关键技术之一是建立激光脉冲时域特性模型。因此,建立了大气湍流对激光脉冲展宽的模型,将大气等效成多层折射率变化的介质,分析了多层介质对激光脉冲的展宽机理,同时根据目标反射特性建立目标反射特性模型, 并对模型做了仿真验证。计算了距离在10 km时,激光发散角1 mrad、激光波长1 064 nm条件下的脉冲展宽最大值为10 ns。最后给出了一个平面目标的模拟数据。研究结果可以应用于激光雷达回波目标模拟器中。     

红外制导技术发展综述（Ⅰ）

介绍并评述了海湾战争使用的精确制导弹药，对三代红外制导、两代红外成像制导、三代反坦克导弹，以及末敏弹和末制导炮弹的发展，作比较详细和系统的综述；最后介绍采用复合制导体制的末制导炮弹。     

两类混合红外焦平面线列探测器积分时间调整技术研究

文中分析了目前使用的两类混合红外焦平面线列探测器在红外成像制导系统中的工作状态，并给出了其积分时间的调整方法，此方法也可用于成像制导系统动态范围的调整，以提高其探测性能。     

多约束条件下三维最优末制导律及仿真研究

为使某飞行器攻击目标时达到最大毁伤效果,其末制导导引律的设计除应满足落点精度、飞行时间、能量消耗的要求外,终端时刻还需满足落角、入射方位角等末端角约束条件。根据弹目相对运动方程,并考虑落角约束条件,设计了一种多约束条件下三维最优末制导律方案。典型弹道三自由度仿真验证了该末制导律的精确性和有效性。     

一种次优空射巡航导弹中制导律的推导与仿真

介绍了空射巡航导弹的攻击过程，建立了空射巡航导弹中制导律的数学模型，提出了最优性能指标，利用最优控制的基本理论，提出了一种新的次优中制导律，数字仿真结果表明该制导律对导弹的性能有很大的提高。     

无动力学滞后的广义最优制导律解析研究

通过建立相对于终端弹目连线的导弹运动方程,将time-to-go 的负n 次幂函数引入到目标函数中,推导得到不考虑制导动力学的扩展比例导引和扩展的带落角约束的最优制导律。提出了广义最优制导律的概念,阐述了其在两种不同坐标系下的表现形式和意义。针对终端弹目连线坐标系下的广义最优制导律,利用幂级数解法对闭环弹道微分方程进行了解析求解,得到了导弹相对终端弹目连线的位置、速度和加速度指令的解析表达式,并利用仿真的方法对解析结果进行了验证。