导弹机动变轨突防效果分析

针对导弹机动变轨弹道的设计问题,提出跃升机动、蛇行机动、摆式机动和螺旋机动四种机动的变轨通用控制指令设计形式。为分析末端机动突防效果,建立了以拦截弹脱靶量的大小作为评测导弹突防效果指标的拦截-突防系统,得出各种机动方式下的稳态脱靶分量模型。通过仿真证明,与不作机动飞行相比导弹作纵向蛇行机动时,拦截弹脱靶量就会呈正弦变化,增加了拦截的不确定性,使得导弹的突防概率增大;而导弹采取摆式机动时,拦截弹脱靶量振荡变化的最大值要比作平面蛇行机动时大得多,说明三维空间内的变轨机动方式比平面内的变轨机动方式具有更好的突防效果。     

基于零化脱靶量的滑模变结构制导律研究

以零化反导导弹的脱靶量为基础,利用变结构控制理论和非线性运动学方程推导出一种能够适应目标做大机动的滑模变结构制导律.建立了目标做螺旋机动的数学模型,通过末制导仿真验证滑模变结构制导律在拦截三维螺旋机动目标时具有响应快速性,视线角速率和脱靶量较小,对高速大机动目标具有很好的拦截效果.     

反舰导弹最优末端变轨机动策略

为了在与水面舰艇攻防对抗过程中获得较好的突防效果,对反舰导弹最优末端变轨机动策略进行研究。首先对水面舰艇的反导防御体系进行建模,研究反舰导弹和舰空导弹的攻防对抗过程,然后在此基础上研究反舰导弹的机动突防方法,最后以拦截弹平均脱靶量最小为评价指标选择最优的末端变轨机动突防策略。实例证明,采用该策略能使反舰导弹取得最佳突防效果。     

舰空导弹拦截机动目标弹道仿真

为研究舰空导弹对蛇形机动与螺旋机动目标拦截效果的差异,对舰空导弹拦截机动目标进行弹道仿真。首先建立反舰导弹的三维蛇形机动模型和螺旋机动模型,然后建立舰空导弹的三维矢量拦截模型,考虑导引头噪声和舵系统的过载限制,最后在Matlab环境下进行2种机动的拦截弹道仿真,采用蒙特卡洛法仿真不同机动强度和噪声强度下的脱靶量,并对比分析拦截蛇形机动和螺旋机动的需求过载和脱靶量。仿真结果验证了反舰导弹机动模型、航空导弹拦截模型的正确性和可行性,可为有针对性拦截机动目标提供参考。     

基于扩张状态观测器的攻击角度约束制导律

为满足现代战场对拦截弹特定攻击角度约束的要求,设计了一种自适应滑模制导律。以弹目视线角与视线角速率为状态变量,在二维平面建立了制导模型;采用一种自适应滑模趋近律,设计了具有攻击角约束的制导律;采用扩张状态观测器,对目标机动进行估计补偿,并用于所设计的制导律。进行了仿真分析,结果表明,所设计的制导律能够引导拦截弹以期望的角度命中目标,对于目标的机动具有一定的鲁棒性,能有效实现对目标实行特定角度攻击并基本满足零脱靶量的要求。     

反舰导弹螺旋机动对舰空导弹的突防能力仿真

为增强反舰导弹的机动突防能力,根据反舰导弹与舰空导弹的对抗过程,构建了反舰导弹螺旋机动对舰空导弹武器系统的突防模型。通过研究脱靶量的提取方法,给出了舰空导弹对反舰导弹的遭遇拦截判据,对反舰导弹螺旋机动突防概率进行仿真计算。仿真结果表明,通过优化组合弹道可以选择合适的螺旋机动方案,对于反舰导弹突防能力的提高效果显著。     

防空导弹雷达导引头性能指标对目标拦截的仿真分析

以采用直线运动或蛇形机动的反舰弹为目标,对防空导弹的拦截进行建模与仿真,分析防空导弹零偏,隔离度,视线角速度测量噪声,天线罩斜率等导引头性能指标对拦截弹命中概率的影响。首先对各性能指标进行单因素分析,给出了允许脱靶量和命中概率指标下各导引头参数的取值范围;然后在此基础上对各因素进行水平划分,采用正交试验法进行了试验设计,多因素综合仿真分析表明各性能指标之间具有相互制约关系。     

破片战斗部与HTK的反导脱靶量需求对比分析

确定了战斗部破片和HTK拦截器命中目标的条件,在此基础上建立了破片战斗部与HTK两种反导方式命中目标时的允许脱靶量模型,对这两种反导方式拦截不同性能导弹目标的允许脱靶量进行了分析、仿真和对比,结果表明在拦截小型、高速、机动目标导弹时,HTK比破片战斗部具有更易于实现的允许脱靶量需求.     

实现大空域变轨的最优制导律研究

为了对抗敌方预警系统的跟踪、预测以及远程防空导弹的拦截,反舰导弹的飞行弹道应采用大空域变轨弹道.将弹目相对运动分解为俯仰和航向两个平面内的运动,考虑了制导过程中能量消耗最小以及末端角度要求,分别设计了两个平面内的最优制导律.利用该制导律可以引导反舰导弹向大空域内任何虚拟目标进行变轨机动,从而实现了各种各样的大空域变轨弹道.只要虚拟目标参数设置合适,反舰导弹的各项性能指标均能满足要求.弹道仿真表明了所设计的最优制导律的有效性.     

反舰导弹最优末端摆式机动策略

为了使反舰导弹在与水面舰艇攻防对抗过程中获得较好的突防效果,文中首先对水面舰艇的反导防御体系进行建模,研究反舰导弹和舰空导弹的攻防对抗过程,然后在此基础上研究反舰导弹的摆式机动突防方法,最后以拦截弹平均脱靶量最小为评价指标选择最优的末端摆式机动突防策略。实例证明,采用该策略能使反舰导弹摆式机动取得最佳突防效果。     

空舰导弹俯冲弹道螺旋机动制导律研究

针对采用传统飞行弹道的空舰导弹在遭遇远程空舰导弹拦截时突防能力不强的问题,提出将降高段弹道改进为螺旋机动俯冲弹道的方案。分析了带落角约束的变结构制导律的设计过程,在此基础上,提出一种螺旋机动变结构制导律。该制导律不仅能引导空舰导弹实现螺旋机动俯冲弹道,而且能保证空舰导弹在降高段的末端稳定地过渡到低空巡航段。仿真结果表明,所提出的螺旋机动变结构制导律显著地提高了空舰导弹针对远程舰空导弹的突防概率。     

带末端落角约束的变结构导引律

使被动寻的导弹在较低的平飞弹道情况下，以较小的俯冲过载和最佳攻击姿态精确命中目标。采用带落角约束的变结构导引律，对弹目距离及距离变化率进行估计，克服被动寻的导弹不能测距的约束，同时使切换开关增益随时间自适应变化以减小俯冲过载，利用某型在研被动寻的导弹的气动参数，对此变结构导引律进行了数学仿真，仿真结果表明，在较低的平飞弹道约束条件下及过载要求范围内，该导引律能以期望落角命中静止与机动的坦克目标，对弹目距离变化率及距离的较大估计误差具有较强的鲁棒性。     

箔条假目标干扰极化识别与抑制技术

箔条干扰是影响雷达命中精度的重要因素,但常规抗箔条假目标干扰方法不适用于对海跟踪雷达使用。鉴于箔条假目标干扰和舰船目标有明显不同的去极化特性,对箔条假目标干扰的极化识别与抑制技术进行了研究,定义极化比为干扰鉴别量,分析并优化设计了箔条假目标干扰极化识别与抑制方案,为研究高性能的对海跟踪雷达提供了新思路。     

THAAD拦截弹螺旋弹道仿真分析

针对美国THAAD拦截弹发射初期所进行的螺旋轨道飞行,对能量管理技术的原理和不同攻角下的螺旋飞行能量变化数据进行了分析; 计算了不同螺旋弹道下的最大法向过载,结合法向过载变化曲线分析其对弹体设计等方面的影响; 通过六自由度仿真进行验证,得出了能量管理的前提条件是导弹飞行须具备大攻角。仿真结果表明,大攻角飞行的能量耗散作用明显大于大机动飞行,同时法向过载的变化规律为弹道的设计提供了参考。     

舰艇平台机动航线与导弹攻击航路一体化设计方法

针对舰艇平台行动规划与火力机动规划结果冲突,导致回退重算、兵力火力行动规划效率低的问题,提出舰艇平台机动航线与导弹攻击航路一体化设计方法。根据双方平台运动参数及导弹末端攻击角或攻击方向,基于平台最短时间机动战术,进行舰艇与目标的虚拟遭遇点预测及导弹飞行航路动态规划。迭代计算舰艇平台的机动航向、机动时间及航程等机动参数,并推荐计算本平台的导弹发射点。分别给出了导弹直航方式和航路规划方式下舰艇平台最短时间接敌机动的实现步骤。结果表明,该方法可实现舰艇平台抵达推荐的发射点后,即可立即按规划的导弹飞行航路发射导弹,充分使用导弹的射程,在尽可能远的距离发射,达到“先敌发射、先敌命中”效果。     

目标强机动对中远程空空导弹可攻击区的影响

针对目标机动对导弹效能的影响,首先介绍了典型的目标强机动类型并对其进行数学建模,并基于某型中远程空空导弹数学模型（气动模型、运动模型、导引率模型等）,利用改进的二分法仿真计算了目标强机动下的导弹攻击区变化趋势;分析了不同发射条件下目标强机动对导弹命中概率的影响。仿真表明：目标强机动能够有效缩小导弹迎头攻击距离,并且能够规避在导弹最大可攻击区和不可逃逸区之间发射的导弹。     

基于小波变换的抗箔条干扰方法研究

箔条干扰是舰艇防御反舰导弹攻击的有效手段．为了提高反舰导弹末制导雷达的抗箔条干扰能力,提出了基于小波变换理论的雷达回波信号处理方法．该方法能有效地放大雷达回波信号的局部细节,从而实现对舰艇和箔条假目标的识别和区分,确保导弹对真实目标进行跟踪和攻击．     

超音速反舰导弹的最优末制导律研究

研究了超音速反舰导弹的末制导问题。利用伪控制变量的概念,建立了简单的描述反舰导弹与目标舰艇相对运动的状态方程。根据最优控制理论,推导了反舰导弹的最优末制导律,保证脱靶量指标和能量消耗均为最小。最后,举例进行了全弹道仿真研究,仿真结果表明了所设计的最优末制导律的有效性。     

舰载雷达在蒸发波导环境下探测掠海导弹岛仿真分析

蒸发波导对舰载对海雷达的探测距离具有显著的影响，掠海反舰导弹的飞行高度一般低于或略高于蒸发波导高度，即水面舰艇在探测掠海反舰导弹时，绝大多数情况会受到蒸发波导影响，因此，在此利用抛物型方程及分步傅里叶算法对电磁波在蒸发波导条件下的传播情况进行数值模拟，利用雷达探测评估模式计算出在不同大气环境中，不同频段雷达对不同反射截面积和不同飞行高度导弹的最大探测距离，通过仿真分析得出了在蒸发波导环境中，绝大多数情况下，S波段雷达对掠海反舰导弹的探测能力要优于X波段雷达。