小型攻击无人机的电视导引攻击技术

电视导引攻击是目前国际上导航与制导领域的一项热门技术,尤其是近些年,各国纷纷尝试把电视导引技术应用到大中小型攻击无人机上。介绍了电视导引的基本原理,并重点介绍了电视导引技术在小型攻击无人机上的具体应用,同时指出了其优点及存在的不足。     

实现导引规律的一种方法研究

讨论了为实现导引规律，将某些有关质心运动的参数由描写姿态运动的参数来代替，从而解决了某些控制设备不能测量质凡运动参数的困难，简化了控制系统。经理论推导与仿真，证明此方法是可行的。     

一种动态环境下无人机自主导引方法

提出了一种动态不确定环境下无人机( UAV)自主预测导引方法。考虑到无人机探测范围和运动学特性,构建了无人机分区段自主导引模型和轨迹指令求解模型;设计了相应的评价函数;考虑到算法的复杂性,提出采用指令量化和粒子群算法求解导引轨迹指令;并对模型参数取值问题进行了深入的讨论。仿真结果表明,该方法能够实现自主导引无人机迅速接近目标,并对所探测到的威胁进行实时回避,能够实时性运行,具有工程可实现性。     

一种基于图像信息的微小型飞行器姿态测量方法

提出了一种基于图像信息的微小型飞行器姿态测量方法.该方法综合运用Laplacian-Gauss边缘检测、OTSU算法以及Hough变换等数字图像处理技术,从机载摄像机图像中识别出地平线或者海天线.根据得到的直线信息可以迅速地测量出飞行器的滚转角与俯仰角.实验表明,该方法可以有效地识别出复杂背景中的地平线和海天线,计算得到的滚转角与俯仰角精度满足飞行器的姿态控制要求.     

基于DSP的小型飞行器机载计算机设计

机载计算机是航空电子系统的核心.文中介绍了某小型飞行器基于DSP的机载计算机系统设计.详细介绍了系统体系结构及各功能模块的硬件设计,并给出软件模块功能、流程图以及各模块之间的关系和实时性处理方法.     

带视场约束的多飞行器协同导引律

针对带有视场约束的多飞行器协同攻击静止目标问题,提出一种分布式协同导引律。通过速度坐标系下交战运动方程,将非线性运动模型转换为2阶智能体模型、相应的视场约束转换为智能体类速度约束。结合速度约束一致性协议设计了一种到达时间协同导引律,实现了带视场约束条件下的多飞行器协同攻击。研究结果表明：提出的导引律克服了传统协同导引律存在数值奇点的问题,协同过程不需要进行导引律的切换。通过数值仿真和对比研究验证了所提导引律的有效性,并在测量噪声与通信延迟存在的情况下依然具有稳定的制导性能。     

一种无人机自主航线控制策略

为控制无人机按预定航线飞行,提出一种无人机自主飞行控制策略.介绍自主飞行控制策略和控制律,包括在水平方向上的飞行控制规律和在竖直方向的飞行控制规律,分析软件流程图和半物理仿真系统,并进行无人机半物理仿真.仿真结果表明:该控制策略易编程实现,可靠性好,可有效完成无人机自主航迹飞行.     

基于CAN总线的小型飞行器伺服系统设计

介绍了一种新型的基于CAN总线的小型飞行器分布式伺服系统,描述了该系统的硬件结构,给出了系统CAN网络接口,并对系统中CAN网络通讯的实时性进行了分析。实验结果表明该系统运行良好,能够满足小型飞行器控制系统的要求。     

一种用于全向快速追踪的导引规律

研究了一种用于全向快速追踪的导引规律。首先在相对运动学的基础上分析相对速度偏角的变化规律,然后推导基于相对速度偏角的导引规律,并与比例导引律结合形成复合导引规律,最后通过仿真表明了所设计的导引规律对全向快速追踪的有效性。     

一种空间拦截导引规律的设计

引用趋近律及自由递阶控制的概念,研究了简约型非线性系统的变结构控制问题,给出了一种非线性切换函数σ(x)的确定方法。在推导出拦截器与目标相对运动方程的基础上,基于变结构控制方法设计了一种非线性导引规律。结果表明,比例导引规律是该非线性导引规律的特例,仿真结果证实了该非线性导引规律的优越性。     

侵彻制导武器BTT末制导奇异性控制策略

针对侵彻制导武器BTT末制导中滚转指令奇异性问题,采用基于偏导的灵敏度方法,分析了BTT-90逻辑中奇异性产生的机理及主要影响因素;通过对末制导使用的弹道成型制导律无量纲过载分析,结合实际弹道仿真,总结了指令随时间变化规律即奇异性仅存于过载指令过零阶段.以此为基础,提出一种将BTT控制划分为正常控制与奇异性区域,并在奇异性控制区采用滚转指令平滑算法的奇异性控制策略,完成了切换条件设计.仿真结果证明,奇异性控制策略可消除由于制导指令过零带来的滚转角指令跳变现象,且对制导精度影响小.     

高超声速飞行器实时最优伪谱反馈末制导算法研究

针对高超声速飞行器攻击目标末制导阶段快速、准确的任务要求,提出了一种飞行器实时最优伪谱反馈末制导算法.该算法首先离线生成一条满足各种约束的飞行器攻击最优轨迹,然后在某一时刻点应用伪谱算法优化轨迹;通过连续应用伪谱反馈制导算法,实时在线更新再入轨迹,直至命中目标.在考虑模型中存在误差及干扰的情况下,证明了该算法的收敛性;...     

一种反馈线性化弹道跟踪制导律设计

针对防空导弹弹道跟踪问题,基于反馈线性化理论设计了一种弹道跟踪制导律。使用反馈线性化方法对导弹质点运动模型精确线性化;利用该线性化模型和线性二次型最优调节器(LQR)理论设计跟踪制导律,并给出制导系统工作流程;在存在初始误差和随机风干扰的条件下,将所设计的跟踪制导律应用于导弹质点运动仿真,并与基于小扰动模型设计的LQR跟踪制导律进行比较。结果表明,基于反馈线性化所设计的制导律性能更好。     

基于视线制导的共面航天器自主交会控制研究

研究了基于视线制导的共面航天器自主交会控制.为便于设计适用于自主交会的控制方法,首先建立了视线坐标系相对运动方程,然后基于相对测量信息分别设计了纵向和法向控制器.纵向控制器是基于零控脱靶量算法所设计的一种新的自适应控制方法,完成交会速度和位置控制;法向控制器是一种姿态约束PI型比例导引,实现交会视线角的控制.所设计的控制器对不同初始交会条件具有良好的适应性.对圆和椭圆轨道交会仿真结果证明了该控制方法是有效可行的.     

一种自主水下航行器分布式控制系统

提出一种新的基于CAN总线的自主水下航行器(AUV)分布式控制系统。该控制系统具有良好的分层递阶体系结构,包括由综合显控台构成的任务层,由管理记录中心构成的协调层,以及由导航控制中心和底层执行机构控制节点构成的控制层。同时,将实时控制与非实时任务管理分离,由不同的功能节点实现,便于系统的维护和升级。航行试验中,分布式控制系统运行情况良好,AUV完整、正确地执行了航行任务,这充分说明该设计是成功的。     

线导鱼雷导引方法的组合使用策略研究

单一线导导引方法不能发挥鱼雷的最大作战效能,为解决这一问题,根据鱼雷攻击各阶段的线导导引目的,提出了线导导引方法组合策略及对其使用的时机、条件、信息以及建模的各种需求,并通过仿真试验对组合使用的攻击效果进行了验证,对线导鱼雷攻击机动目标导引控制方法研究具有一定参考价值。     

目标飞行器反拦截协同制导策略

为了提高目标飞行器的突防能力,基于视线(LOS)指令制导原理设计了一种协同制导策略.在建立目标飞行器、防御弹以及攻击弹相对运动模型的基础上,证明了LOS制导的可行性,得到了防御弹和攻击弹的加速度关系,并给出了防御弹的LOS指令制导算法;然后,将目标飞行器和防御弹作为一个协同体,为目标飞行器突防进行逆比例制导设计.该协同...     

水下编队航行机器人的前馈加反馈控制器设计

介绍了一种能够实现水下机器人编队的分布式控制方法。在基于跟随机和领航机间的相对运动模型上,首先设计了前馈控制器及其内部模型以补偿视为外部信号的领航机信息,然后利用反推法设计了反馈镇定控制器,同时还设计了能够观测所有误差信号的状态观测器以实现反馈控制。算例仿真表明了应用设计的编队控制律,各个水下机器人能够较快地形成希望的编队,并按希望编队队形稳定航行,仿真结果验证了此种控制方法的有效性。     

基于倾侧角反馈控制的预测校正再入制导方法

针对升力式高超声速飞行器再入滑翔制导问题,提出了一种基于倾侧角反馈控制的预测校正制导方法。该算法不依赖于传统的准平衡滑翔条件（QEGC）,能够抑制再入滑翔飞行过程中产生的周期性轨迹震荡现象。纵向制导采用落点预测与指令校正相结合的方法,通过设计倾侧角反馈控制律对飞行器的高度变化率进行实时修正;侧向制导兼顾考虑横程误差和航向角误差对制导指令的影响,设计了一种基于归一化误差走廊的倾侧角反转逻辑,实现了飞行器的侧向运动控制。CAV-H高超声速飞行器制导仿真实例表明, 该制导方法有效地抑制了再入滑翔轨迹的周期性震荡,导引飞行器完成平稳再入飞行。Monte Carlo仿真验证表明,在多种扰动和误差存在的情况下,该制导方法具有良好的鲁棒性。