红外成像制导信息提取技术

正确获取制导信息是进行精确制导的前提.虽然国内外对各种制导信息提取技术进行了很多研究,但还没有在这方面进行系统地总结.首先按照理解的直观性对制导信息进行了分类和归纳,探讨了常见制导律设计中用到的制导信息类型.分析了跟踪滤波和跟踪制导的区别,可知制导信息的数量与制导目的没有必然联系.在仅将目标当作点目标或面目标考察的基础上,提出了研究三维目标的六自由度信息获取问题.目标姿态信息是一种新型的重要制导信息,归纳了目标姿态信息对于精确制导研究的重大意义.对国内外制导信息提取技术的研究的现状进行了总结,建议积极开展目标姿态信息识别及其精确制导的相关研究.     

制导滑翔炸弹虚拟比例末制导律研究

对于不同的地面目标,以不同的着角命中目标,可大幅提高制导滑翔炸弹的毁伤效能,虚拟比例末制导律是实现这一目的的有效途径。其实现方法是:按照距离和角度约束公式,计算出虚拟目标的坐标,采用比例制导律引导制导滑翔炸弹飞向虚拟目标。距离约束保证了制导滑翔炸弹、虚拟目标和目标在命中时刻重合,角度约束保证了前两者以给定着角接近目标,最终保证脱靶量和着角满足要求。通过数字仿真,最大着角超过80°,着角误差小于5°。此方法只需要制导滑翔炸弹的坐标、速度以及目标坐标信息就可实现,所需信息量小,且形式简单、计算量小、工程上易于实现。     

制导雷达检测性能影响因素分析研究

制导雷达准确检测目标是实现其对目标识别和跟踪的前提。影响制导雷达检测性能的因素很多,主要包括与雷达相关的因素(如频率稳定性、雷达平台稳定性、雷达平台运动特性等)、与目标相关的因素(如目标结构、目标运动特性、RCS大小、RCS起伏等)、与环境相关的因素(如杂波特性、传输特性等)。针对制导雷达检测性能评估这一目的,将影响因素分为内部、外部和中间三个层面,主要从目标特性、杂波特性和制导雷达平台运动特性三个方面分析研究了制导雷达目标检测性能的影响因素。首先从信号角度推导了制导雷达目标检测的流程,然后详细分析了影响制导雷达目标检测性能的各项因素,得出了在通常制导雷达系统参数条件下,径向加速度的影响可以忽略;RCS无起伏、散射中心分布越稠密、散射中心分布越均匀目标的检测性能更优;杂波反射越强、幅度起伏越大、相关性越强对检测性能影响越大的结论,并通过仿真实验验证了结论的正确性。      

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。     

双机协同制导对空空导弹中制导影响分析

首先总结了当前几种典型双机协同制导空空导弹攻击目标的作战模式,对其中两种重要协同模式实现的关键流程进行探讨,重点对协同发射/制导与单机发射/制导中的目标指示模型进行对比分析,得出结论:协同制导情形下目标指示误差增大,即协同制导是以牺牲了一定的制导精度为代价的,但同时也能有效提高载机的作战效能。     

反辐射导弹制导能力研究与仿真

针对反辐射导弹,以ADC模型为基础,将其制导能力分解为中制导能力、末制导能力、目标探测能力和目标截获能力,并且建立了导弹中、末制导阶段制导能力的数学模型.分析了影响导弹对目标探测能力的主要因素,探讨了电子干扰状态下对导弹目标截获能力的影响.提出了以数据库理论为核心的效能评估实现策略;设计了软件仿真框架并得以实现,从理论和实践上为系统能力矩阵提供可靠数据,从而提高反辐射导弹打击目标的综合能力.     

基于俯冲攻击的导弹先进制导律研究

为了能有效打击各种干扰目标,根据现代战场中各种干扰样式及其干扰途径,本文分析了经典制导律在对付干扰目标时的缺点;根据俯冲能规避干扰目标的方案和先进制导律的优点,分析了先进制导律在对付干扰目标的优点;最终,实现运用先进制导律有效攻击干扰目标的目的.     

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.     

线性调频宽带PD制导雷达目标检测研究

在分析PD制导雷达在低空尾追情况下杂波区目标检测问题的基础上,提出应用线性调频宽带PD新体制制导雷达,提高杂波区目标检测性能的新方法,并对线性调频宽带PD制导雷达的信号处理流程以及目标检测性能进行了理论分析和计算。结果表明,将宽带线性调频技术应用于PD制导雷达可以显著地改善杂波区目标检测性能,适合弹载制导场景下的应用。     

精确制导武器技术与发展趋势

直接命中概率大于百分之五十的导弹、制导炮弹和制导炸弹、制导鱼雷等制导武器统称为精确制导武器。精确制导武器的关键在于制导系统,常用的制导系统有指令制导、雷达制导、电视制导、红外制导、激光制导、毫米波制导、地形匹配制导和数字景像匹配制导、全球定位系统辅助制导等。由于精确制导武器具有精确的制导系统,所以命中精度极高,具有反应敏捷的控制系统和识别并摧毁目标的能力,抗干扰能力强,且造价低廉,能大批量生产和装备部队,是使用和维护相对简便的新式武器。精确制导武器能提高作战效能达几十倍到上百倍,是现代战争中的重要武器。随着精确制导武器技术的进一步发展,今后还将出现灵巧武器和智能武器。灵巧武器能自主探测和识别诸如坦克、汽车、建筑物等目标;智能武器不仅能自主探测和识别目标,还能决定打击的先后次序,对最有威胁的或最有可能杀伤的目标优先进行攻击。本文对精确制导武器技术的现状与今后的发展方向进行了详细的分析。     

适用于攻击机动目标的制导律实现与仿真

为了使导弹在较短的末制导时间内获得很小的脱靶量,同时对机动过载的需求满足导弹实际过载能力,研究了适用于攻击蛇形机动目标的最优制导律和蛇形机动补偿制导律,并分析了具体实现方法,设计目标状态估计器,建立导引回路数学模型.仿真验证了测量越精确,可知信息越多,估计性能就越好;最后研究了导弹过载限制、测量误差、目标状态估计精度及制导律的选择等因素对制导精度的影响.     

目标丢失对末制导炮弹末导段弹道特性影响

针对末制导炮弹受光电干扰及天气等因素影响,在末导段出现丢失目标以及丢失后重新捕获目标等情况,依据小扰动原理建立了比例导引模式下末制导炮弹控制模型,获取末制导炮弹的脱靶量、法向过载等与目标丢失时机以及丢失时间长短的解析关系,对目标机动特性不同情况下失去目标及重新捕获目标后的弹道特性进行了仿真,对比分析了目标静止及机动情况下仿真结果中各种指标变化的异同及原因。仿真结果表明,末导段目标丢失会对末制导炮弹弹道特性造成显著影响,尤其是在目标采取机动的情况下。     

防红外成像制导伪装技术途径探讨

红外成像制导是目前精确制导武器中命中精度最高的成像制导方式之一，对战场目标构成严重威胁。论述了战场目标防红外成像制导伪装的必要性；在分析红外成像制导基本原理的基础上，提出了相应的伪装对抗技术途径和方法。     

电视遥控制导导弹的作战效能评估

为电视遥控制导导弹的作战效能评估建立了一种可行方案,提出了用目标杀伤概率和达到指定杀伤概率所需导弹数作为评价电视遥控制导导弹靶场效能指标。引入了等效易损体的概念模拟目标毁伤模型,并用目标毁伤模型来计算电视遥控制导导弹的作战效能,最后对影响电视遥控制导导弹作战效能的若干因素进行了分析。     

全捷联导引头隔离度指标工程计算方法

为计算工程化的隔离度幅值指标,建立了引入末制导回路的隔离度寄生回路模型,得出了基于不同末制导剩余时间下的隔离度临界幅值。针对6种常用误差模型下隔离度正反馈幅值的影响,提出了一种引入制导回路的末制导剩余时间值的计算方法。将目标常值机动、初始速度矢量角误差、目标随机机动、目标角闪烁噪声、褪色噪声以及接收机噪声分为3类,得出了关于相对速度比、隔离度幅值与无量纲脱靶量的变化曲线,利用脱靶量取值时间、裕度限制、脱靶量变化趋势以及实际脱靶量等方法综合判断隔离度幅值指标,并根据该指标估算出在映射隔离度指标时,需要引入制导回路的末制导剩余时间值,为工程应用提供了参考。     

带落角约束的滑模变结构制导律研究

针对某些制导武器命中目标时的落角指标要求,设计了带落角约束的制导律。基于变结构理论和Lyapunov稳定性理论推导了一种末端带落角约束的滑模变结构制导律,并证明了其稳定性;然后,将该制导律和优化的姿态角约束比例导引律进行了数字仿真比较。结果表明,在攻击地面固定目标时,带落角约束的滑模变结构制导律在保证命中目标的同时满足期望的落角,验证了其制导效果。     

一种变结构垂直俯冲攻击制导律

针对空地导弹垂直俯冲攻击的要求,建立导弹-目标运动模型,设计了一种对脱靶量和终端攻击角度约束的变结构制导律.运用自适应滑模趋近律,将目标机动视为干扰,并采用准滑动模态控制削弱了抖振的影响.所得制导律形式简单、实用,且克服了被动寻的导弹不能测量弹-目相对距离变化率的约束.分析了4个制导参数对制导效果的影响,为制导参数的选...     

自适应滑模制导律仿真研究

推导了自适应滑模制导律,通过建立制导控制系统六自由度仿真系统,对自适应滑模制导律进行仿真研究。仿真结果表明,自适应滑模制导律针对机动目标的命中精度很高,证明了自适应滑模制导律的有效性和鲁棒性。     

激光—图象复合制导技术概述

激光—图象复合制导是先以激光半主动制导方式短时间照射目标，在导引头锁定目标后，再以电视制导或红外成象制导方式寻的目标。它具有“发射后不管”和图象制导系统容易识别目标等优点。     

基于区域协方差矩阵的末制导目标跟踪

针对红外成像末制导阶段目标尺寸和姿态迅速变化的问题,提出了一种基于目标区域协方差矩阵的粒子滤波器目标跟踪方法。为了在红外成像末制导阶段精确跟踪目标以及抑制逐渐显现的图像细节,本方法以目标位置和大小作为目标状态,通过粒子滤波器跟踪在实时帧图像中的目标,并在图像金字塔上迭代定位目标以提高跟踪精度。为了适应目标大小的变化,通过实时更新目标模板(区域协方差矩阵)以调整跟踪窗的大小。选择多种目标特征构造区域协方差矩阵,作为目标描述符来匹配、定位目标。仿真结果表明,该方法不仅能适应末制导阶段目标尺寸的急剧变化,而且对红外成像末制导阶段目标能实现精确跟踪,表现了很好的鲁棒性。