成象制导空空导弹目标加速度估计方法研究

为提高近距格斗导弹攻击高机动目标的能力,采用性能更为优异的扩展比例导引律(APN)是一个重要的途径.在工程中实现扩展比例导引的关键问题是目标加速度的估计.当目标采用逃避机动时,传统的卡尔曼滤波算法不能得到良好的目标加述度估计值.本文研究利用导弹成象导引头获得的目标图象推断和估计目标加速度的方方法仿真结果证实了提出方法的正确性.     

攻击大机动目标的导弹广义导引律研究

攻击大机动目标的导引律是高性能防空反导导弹的关键技术之一。比例导引法由于其形式简单、制导系统技术上易于实现,已得到广泛应用。以某型反导导弹为例,针对目标做大机动运动时比例导引存在捕获区域变得有限的问题,提出了比例导引的两种扩展算法:引入目标加速度补偿的比例导引和引入视线加速度补偿的比例导引,并进行了数值仿真分析。结果表明,采用这两种扩展比例导引律,攻击大机动目标时制导精度高,对导弹的过载要求小,脱靶量小,弹道较为平直。     

模糊扩展比例导引研究

为了提高导弹制导律的性能,研究了一种新的模糊扩展比例导引方法.在模糊扩展比例导引设计中,以视线角速度和视线角加速度为输入,通过输入的归一化处理和模糊制导指令运算得到基准的模糊控制指令调节因子,按照导弹最大法向加速度和指令调节因子形成制导指令.仿真结果表明,与传统的比例导引比较,提出的模糊扩展比例导引抗目标机动的能力强,控制能量要求低,脱靶量小.     

基于模糊逻辑的导弹扩展比例导引律

临近空间高超声速大机动目标的拦截制导律一直是现代制导与控制方面的一个难点和热点。运用模糊逻辑的方法，改进了扩展比例导引律，使导弹在拦截过程中能够有效跟踪导弹至目标视线转率的变化及目标的机动加速度，拦截末段视线转率收敛，实施成功拦截。     

基于滑模技术的舰舰导弹导引律设计

根据舰舰导弹跟踪机动目标的需求，提出一种基于滑模技术的导引方案，应用Lyapunov方法设计出相应的导引律，该导引律只对目标运动加速度的取值范围有要求，对目标加速度具有很好的鲁棒性。仿真计算表明，该导引律性能优于理想比例导引律。     

中远程BTT防空导弹的一种修正比例导引规律

以某型防空导弹为背景,在给定的初始条件下,为使弹道需用过载分布合理,研究设计了一种适合工程应用的修正比例导引规律.运用多变量控制理论LQR方法设计的自动驾驶仪模型和实际舵机模型进行了全弹道6DOF数字仿真.结果证明:在考虑导弹纵向加速度、导弹重力和目标机动等因素下所设计的BTT-90导弹的修正比例导引规律正确合理,比修正前脱靶量明显减小,导弹跟踪性能良好,在目标机动时也能稳定击中目标。     

反导制导滤波技术研究

为了实现对下落段速度大、螺旋机动的弹道导弹的有效拦截,反导导弹必须有针对性的进行制导滤波技术的研究。文中创新性的采用拉普拉斯变换方法进行4态滤波设计,对目标加速度、加速度一阶导、加速度二阶导同时进行在线估计,滤波结果与3态滤波结果比具有延迟小、精度高的特点;同时结合已有Weave制导律,通过和3态滤波+比例导引、3态滤波+最优导引进行对比,得出4态滤波+Weave导引具有脱靶量小的优点。     

具有定常加速度的导弹导引规律

提出了一种有定常加速度的导弹用的新的导引规律。当目标速度和导弹加速度均为定常值时,存在一条取决于导弹和目标初始位置的直线拦截弹道。利用该导引法可以引导导弹沿这条弹道飞行。实际应用该规津时,需要有导弹和目标的速度矢量值以及导弹与目标的相对位置矢量值。因为测量这些变量比较困难,所以提出采用一种只用剩余时间和导弹速度的初始值构成该导引规律的简化方法。这两种数据可在导弹发射前从发射系统或发射载机上获得。为比较这种导引方法与比例导引法的性能,对一平面模型进行了仿真研究。仿真结果表明,采用这种导引法所产生的导弹加速度量值小于比例导引法所产生的加速度量值。     

空空导弹攻击机动目标的三维最优制导律研究

在三维空间导弹与目标的运动学关系模型的基础上,将二维平面中空空导弹攻击机动目标的最优制导律推广至实际的三维空间。考虑到目标做大机动运动的情况,在制导指令中加入与目标加速度成比例的修正项,并采用遗传算法对该制导指令中的比例因子进行优化。最后通过数字仿真,并和传统的追踪导引和比例导引相比较,表明该最优制导律所需机动过载小,追击目标所需时间短,并且能够精确有效地摧毁大机动目标。     

基于目标变轨运动的扩展比例导引律仿真研究

在传统动力学微分方程的基础上提出一种扩展的比例导引规律,对于目标感知危险距离之后的正弦变轨运动,通过仿真运用扩展比例导引法分析对法向过载和弹道曲率的影响。仿真结果表明,与传统的比例导引比较,在合适的随机量下扩展比例导引法拦截目标时,导弹在接近目标时的法向过载的波动有所改善,拦截时间和法向过载均有较好的性能,对于大机动目标的追踪性能优于经典的比例导引规律。     

卡尔曼滤波在红外寻的导弹被动制导中的应用

针对空空导弹红外寻的导引头仅能够测量角度或角速度信息,无法测出弹目相对距离、目标速度和目标加速度等先进制导律所需要的制导参数问题,将最优卡尔曼滤波应用于制导回路中,由此估计出目标运动的状态信息,将其应用于简化制导回路,并以比例导引和扩展比例导引为例仿真计算,结果表明加入滤波后的制导系统可明显提高导弹制导精度。     

导弹被动导引方法

本发明是关于导弹被动导引方法,特别适用于把导弹导至低空贴海面机动飞行的目标。大家知道,红外导引头可把导弹非常精确地导至目标。然而,这种精度只有在导弹位于目标附近时才能达到,因为,红外导引头的作用距离不超过几公里。因此,必须由电磁导引头捕获远距离上的目标。可是,很难用被动电磁导引方法把低空飞行导弹导至同样在低空机动飞行的目标,因为当前采用的导引方法给出角比例,而其导引误差随着导弹-目标距离的缩短而加大。这是由于导弹的制导系统不仅接收直接由目标发出的辐射,同时,还接收反射到海面再     

一种变结构自适应空间拦截导引规律设计

在假设导弹和目标的相对距离及相对速度可测的前提下,设计了一种变结构自适应空间拦截导引规律.这种导引规律只要求目标加速度的变化范围已知,对目标的加速机动以及强非线性因素的影响具有很强的适应性.通过计算机数值仿真验证了导弹与目标的相对视线角的变化率最终趋向于零,导弹与目标的相对距离也趋向于零.数值仿真验证了所设计的导引规律的正确性和有效性,为机动目标空间拦截先进导引规律的研究提供了理论参考.     

目标机动导致导弹脱靶判别建模与仿真

针对目标机动能否逃脱导弹攻击的判断问题,根据比例导引法弹目相对运动方程组分析了目标机动逃脱导弹攻击的条件,推导了目标法向过载与导弹最大需用过载间的关系,建立了目标机动导致比例导引导弹脱靶判别的数学模型,运用该模型对算例进行了仿真与分析,仿真结果符合机动逃脱的运动学一般规律,说明该模型可以用于对抗仿真系统中飞机能否机动逃脱的判据。     

基于扩展卡尔曼滤波算法的双模制导仿真研究

传统仿真方法利用目标运动参数的真实值来实现制导律时不能反映导弹真实工作过程。将扩展卡尔曼滤波算法应用于制导回路中,分别采用雷达单模及雷达/红外双模测量信息对目标运动参数进行估计,进而利用广义比例导引律形成制导指令,使导弹飞向目标。仿真结果表明,利用目标参数估计值形成制导指令能够引导导弹准确命中目标,然而导弹的法向加速度在弹道初始段及末段存在较大的抖动,反映了寻的导弹在末制导阶段的真实工作状态,对于制导律的优化等方面具有一定的工程参考价值。     

反舰导弹大空域机动飞行的实现方法研究

提出了一种超音速反舰导弹在大空域内机动飞行的设计方案在空域内设置一个虚拟目标,由它建立一个变轨平面.在此平面内,可以实现虚拟目标的比例导引,利用此导引方法,就可以引导导弹实现各种方式的大空域机动飞行.推导了导引信号(过载量)的计算公式,并通过一个导弹过载控制的实例,进行了仿真研究.仿真结果表明提出的设想是成功的.     

基于SNVA的机动目标状态估计

利用位置预测估计值与位置滤波估计值之间的偏差进行加速度方差自适应调节,提出一种基于状态噪声方差自适应(SNVA)的机动目标状态估计方法。采用SNVA对目标加速度噪声方差进行自适应调整,实现了对当前统计模型的改进; 利用扩展卡尔曼滤波算法对目标状态进行估计。仿真结果表明,基于SNVA的扩展卡尔曼滤波算法对机动目标速度估计的绝对误差小于0.1 m/s,加速度估计的绝对误差小于0.1 m/s²,能够对机动目标的状态进行准确的估计。     

反舰导弹大空域机动飞行的实现方法研究

提出了一种超音速反舰导弹在大空域内机动飞行的设计方案:在空域内设置一个虚拟目标,由它建立一个变轨平面.在此平面内,可以实现虚拟目标的比例导引,利用此导引方法,就可以引导导弹实现各种方式的大空域机动飞行.推导了导引信号(过载量)的计算公式,并通过一个导弹过载控制的实例,进行了仿真研究.仿真结果表明:提出的设想是成功的.     

基于Matlab的比例导引弹道仿真分析

介绍了比例导引法的导引规律,推导了基于比例导引规律的拦截弹弹道方程.给出了一种目标做正弦机动飞行的轨道方程,并采用Matlab对拦截弹拦截目标进行了目标拦截仿真.分析了拦截弹速度和目标速度,以及导引系数对拦截弹弹道的影响,研究了导弹实际飞行中弹道曲率与法向过载的关系.     

一种应用于平面拦截问题的导弹导引律设计

针对导弹平面拦截问题,利用弹-目几何关系设计出一种新的用于攻击机动目标的非线性几何导引律NGG(nonlinear geometric guidance)。首先建立导引关系式,通过弹目运动关系得出平面拦截问题的非线性相对运动方程,然后由数学方法推导出成功拦截的条件。仿真研究表明,对高机动目标拦截效果明显,并与用于打击机动目标常用的扩展比例导引律APN(augmented proportional navigation)相比较,在初始发射弹道倾角比较大时,NGG导引的脱靶量明显小于APN导引。