跳跃式再入快速预报校正制导算法研究

针对深空探测跳跃式再入返回飞行任务,提出了一种加速的数值预报校正制导算法,该算法通过在预报过程中对开普勒飞行段进行解析轨道预报,以此提高制导算法的预报和迭代校正速度。考虑到忽略大气影响的解析轨道预报精度问题,加速算法选择了合适的解析预报激活高度,并在一次下降段和一次上升段分别采用加速制导算法和传统预报校正制导算法的分段混合策略,从而实现制导效率与制导精度的综合性能最优。最后,通过蒙特卡洛仿真试验证明了新算法的加速效果非常明显,有利于预报校正算法的在线应用。     

一种基于解析规划的多约束再入制导算法

提出了一种基于H-V剖面的亚轨道飞行器再入制导方法。将再入轨迹分为初始下降段和过渡段分别进行规划,初始下降段采用常值倾侧角飞行,过渡段则采用四次解析多项式进行描述,满足再入走廊约束和能量管理(TAEM)初始条件的同时提高再入轨迹在线规划速度;通过反馈线性化方法设计自适应控制律跟踪标准剖面,同时根据航向误差走廊确定滚转方向,从而完成纵向和侧向的联合设计。仿真结果表明,该制导方法对初始状态偏差和参数不确定性具有较强的鲁棒性。     

天基对地攻击武器的一种混合再入制导方法研究

本文是<天基对地攻击武器再入段制导分析>(见<战术导弹控制技术>2004年第三期)的继续.针对天基对地攻击武器的战斗舱采用弹道式再入、标准轨道与预测落点法相结合的制导方法进行了研究,即在整个再入过程中,在有限的几个特征位置引入预测落点法制导来消除较大的初始误差和较大干扰源的影响,然后以调整后的状态参数为初始值,在轨生成一条新的标准轨道,再采用标准轨道法制导完成再入.这种制导方法融合了预测落点制导法和标准轨道制导法的长处,从研究和仿真结果看,标准轨道法与预测落点法相结合的制导方法既具有对方较大初始误差和过程干扰的优点,又减少了计算量,落点精度较高,具有一定的工程实际应用价值.     

天基对地攻击武器的一种混合再入制导方法研究

本文是《天基对地攻击武器再入段制导分析》（见《战术导弹控制技术》2004年第三期）的继续。针对天基对地攻击武器的战斗舱采用弹道式再入、标准轨道与预测落点法相结合的制导方法进行了研究，即在整个再入过程中，在有限的几个特征位置引入预测落点法制导来消除较大的初始误差和较大干扰源的影响，然后以调整后的状态参数为初始值，在轨生成一条新的标准轨道，再采用标准轨道法制导完成再入。这种制导方法融合了预测落点制导法和标准轨道制导法的长处，从研究和仿真结果看，标准轨道法与预测落点法相结合的制导方法既具有对方较大初始误差和过程干扰的优点，又减少了计算量，落点精度较高，具有一定的工程实际应用价值。     

一种新型的组合末制导律研究

本文提出了一种简单有效的组合末制导律,即比例加追踪法的组合制导律,它具有纯比例导引的简单、易于实现的优点,同时可以降低导弹的需用过载.大量的数字仿真结果表明,应用本文提出的组合末制导律,导弹的平均过载和峰值过载均小于比例导引,同时脱靶量也有明显减小.     

一种基于预测遭遇点的制导控制一体化算法

为了能够对再入大气层机动目标进行有效拦截,文中基于预测遭遇点的思想设计出一种有效的制导控制一体化算法。首先对弹目相对运动及其他关键环节进行建模并进行模型分析,将问题化为常见的状态方程形式,并对文中所提出的设计思路进行说明;然后利用反演控制理论进行制导控制算法的推导并进行稳定性分析;最后的仿真结果表面,所设计的制导控制算法能够很好的对目标弹进行拦截,并且伪指令的跟踪效果也很好。     

一种近空间高超声速飞行器的制导律设计与仿真

为了实现一种由助推、近空间巡航和俯冲攻击组成的高超声速飞行器攻击弹道以对付具有大机动能力的目标,采用粒子群优化方法一体化设计高超声速飞行器的固体火箭助推器和助推弹道;巡航段水平面内采用一种3维虚拟目标比例导引律,纵向平面内基于非线性系统奇异摄动理论和虚拟目标导引方法设计一种次最优组合制导律;俯冲攻击段基于随机跳变系统理论设计一种最优制导律.3维全弹道仿真结果表明所设计的制导律合理,中制导律能够有效衔接助推段和俯冲攻击段,末制导律能够有效实现攻击大机动目标的制导任务.     

基于微分平坦的分层轨迹规划算法

为充分考虑横纵向耦合和汽车运动学特性对轨迹规划的影响,提出一种分层优化的轨迹规划算法框架。利用贝塞尔曲线的凸包性设计安全走廊约束,以轨迹平滑性为目标函数得到一个基于贝塞尔曲线节点的下层规划器。在上层规划器中,基于下层规划器求解得到的横纵向贝塞尔曲线和车辆运动学模型的微分平坦输出进行三维耦合,构建满足车辆乘坐舒适性、高效性和安全性的目标函数,利用粒子群优化算法对贝塞尔轨迹初始参数进行二次优化得到综合性能最优的行驶轨迹。仿真结果表明：新算法在保证安全性的同时,具有良好的乘坐舒适性和可跟踪性;由于二次规划与粒子群优化算法的求解效率高,此框架实时性强,具有概率完备性。     

一种实现垂直攻击的导弹末制导律研究

为了使导弹的战斗部能够发挥最大的效能或使导弹能够实现对特殊目标的打击，研究了一种纵向制导律．此制导律能够对落角进行约束，从而使导弹实现对目标的垂直攻击．对传统比例制导律进行了改进，在充分发挥导弹机动能力的条件下，设计了一种既能够击中目标，又能够满足对落角要求的轨迹预测比例制导律，最后通过仿真，验证了此制导律在对目标实现垂直攻击中的可行性．     

基于标准弹道的月球探测器再入制导方法

月球探测器返回具有再入速度大,动力学耦合剧烈以及误差作用明显的特点。利用标准弹道法研究了低升阻比月球探测器的再入制导问题。得到2 000 km和3 000 km航程的标准弹道;讨论了基于时间变量进行增益反馈的制导方法,给出2 000 km航程下的最大单项误差仿真结果,并针对两种航程进行了Monte-Carlo抽样。考虑到时间积分模式不能全面的采集关键点信息,引入能量作为标准弹道的离散量;针对有初始速度偏差时标准弹道与实际弹道初始能量不一致的情况,提出能量比例尺的概念,很好地解决了能量匹配的问题。Monte-Carlo仿真表明:基于能量的标准弹道法精度明显提高,2 000 km航程下纵程偏差在10 km以内,3 000 km航程基本控制在30 km以内。     

一种模拟探月返回器再入条件的轨道设计方案

针对探月返回器再入演示验证试验,提出火箭加上面级的发射轨道设计方案,由上面级两次点火工作满足返回器分离点的轨道参数要求,进而模拟返回器再入条件。采用这种轨道方案,任务飞行时间由原方案的10天缩减为28 h,降低了任务复杂程度,为模拟探月返回器再入条件提供了另一种可供选择的方案。     

拦截弹中制导弹道在线快速规划方法

针对满足多约束条件的拦截弹中制导弹道在线快速规划问题,提出一种基于虚拟域动态逆的在线弹道规划算法.引入虚拟因子,将离散状态变量从时间域转入虚拟域中,并基于动态逆思想,利用虚拟弧长求得边界条件的高阶导数,提高计算效率;构建过程约束的惩罚函数,结合性能指标进行规划,使弹道能够满足时间域上的多约束条件.结合该算法提出目标信息...     

一种无人机自主变步长航迹规划方法

现有无人机航迹规划搜索算法大多采用定步长搜索算法,鉴于威胁分布具有不均匀性和突发性．提出了一种无人机自主变步长快速航迹搜索算法。该算法借鉴了稀疏A＊搜索算法的部分思想,结合威胁分布信息调整搜索步长,有效减少了搜索时间。仿真结果表明该算祛能够快速规划出满足任务需求及约束条件的无人机航迹。验证了算法的正确性和有效性。     

基于Hopfield人工神经网络的飞行器快速航迹规划算法

针对飞行器在复杂环境下的航迹规划，设计了一种快速Hopfield神经网络规划算法．算法使用基于距离变换的串行模拟构建数值势场，加速了数值势场的传播．在学习过程中，通过调整连接权系数改变局部势场分布．试验表明算法在单处理器上可以进行有效的快速航迹规划，该方法具有较高的效率和环境适应性．     

基于微粒群算法的中制导弹道优化设计

为使拦截武器有效拦截目标,将直接多重打靶算法与微粒群算法相结合,设计了一种基于微粒群算法的中制导弹道优化算法。该算法借鉴直接多重打靶算法基本思想,将状态空间与参数空间分别进行分解与分段,并在此基础上结合中制导末端条件构建性能指标函数,将弹道优化问题转化为多目标优化问题;基于对指标函数之间依赖性的分析,在求解过程中将多目标优化分解为参数层和指标层优化两部分,采用微粒群算法对其进行分层优化求解。仿真研究表明,该优化算法能够对弹道进行有效优化。     

基于遗传算法的近距格斗空空导弹初始弹道规划

针对空空导弹在采用推力矢量控制后,提高了自身的机动能力,也带来了发动机能量损耗的问题,通过对空空导弹初始弹道的有效设计,达到机动性和能量消耗率的最佳配合．通过研究基于遗传算法的初始弹道优化问题,建立了弹道优化遗传算法的数学模型,完成了算法设计和数字仿真,给出了计算结果,并从算法的适应性、敏感性和算法效率等方面进行了讨论．     

使用遗传算法和B平面参数进行月球探测器地月转移轨道设计

通过遗传算法和B平面参数对月球探测器地月转移轨道进行了设计和计算，计算结果表明，结合遗传算法和B平面参数可以很好地解决探月轨道搜索的全局性和快速收敛性问题。     

一种适用于复合制导的中末制导弹道交接班方法

导弹武器系统的发展趋势是由单一制导模式向复合制导过渡,而中末制导的可靠交接班是复合制导的关键步骤。针对复合制导中的中末制导弹道交接班问题,在分析中末制导弹道平滑过渡约束条件的基础上,提出了一种简单有效的线性中末制导交接班算子,详细计算了平滑算子的加权系数。通过直升机载空地导弹的中末制导弹道交接班的仿真试验,验证所提方法的可行性。试验结果表明,在较小中末制导律差异条件下,所提算子可实现弹道的平滑过渡和良好衔接。