欧拉法在解算机载无源干扰投放参数过程中的算法误差分析

本文以雷达自动寻的空空导弹为威胁源，建立了导弹对目标、导弹对质心的相对运动方程，给出了求解导弹相对运动方程的数值积分方法（欧拉法）；通过计算分析，得出算法误差满足工程设计精度要求。     

平飞时内埋导弹弹射分离仿真与研究

利用应用计算流体动力学软件FLUENT的二次开发功能和RNG k-ε湍流模型建立了载机投弹流场数值模拟和弹道仿真相结合的仿真模型。运用动网格技术更新导弹与载机发生相对运动而导致的计算域变化。将整个流场的解与六自由度运动方程的解进行耦合,模拟计算了超音速条件下内埋导弹与载机分离的过程。结果表明,气动干扰对弹的纵向运动影响非常大,随着马赫数的增加,仿真结束时导弹下落距离减小,俯仰角曲线波动幅值增加。     

导弹有限时间三维非线性导引律

以已推导所得的导弹-目标相对运动三维非线性模型作为研究对象,为获得快速收敛的跟踪效果,引入有限时间控制理论,设计具有有限时间收敛效果的非线性导引律.从理论角度论证了导弹在有限时间内成功拦截非机动目标的可行性,并估算了有效拦截时间的范围.计算机仿真结果表明,所设计导引律能够使整个导弹-目标相对运动系统稳定,控制导弹在有限时间内击中目标,实现零脱靶量打击,提高了导弹的拦截性能.     

基于动态逆的反舰巡航导弹三维末制导律设计

考虑到导弹-目标追逃模型中存在的非线性和不确定性等特点,首先建立在三维坐标系下的反舰巡航导弹-目标的相对运动方程,采用基于零化导弹目标视线角速率的思想,同时把目标机动看成一类有界干扰,应用动态逆方法设计了一种三维末制导律,这种控制方法可以很好地解决系统中存在的强的非线性和不确性因素。仿真结果表明该制导律能够打击机动目标且脱靶量较小,具有较强的鲁棒性。     

红外制导弹药协同定位跟踪方法研究

针对红外制导导弹无法直接测量弹目距离、视线角速度及目标加速度等制导信息,且单枚导弹的可观测量少,目标定位误差大的问题,考虑红外导引头的测量特性,利用多枚导弹与目标的几何关系对目标进行协同定位。建立多枚导弹对目标的协同跟踪模型,通过计算导弹间相对运动关系估算弹目距离,并将其作为伪量测量,结合导引头测角信息构建新的量测方程,利用卡尔曼滤波估计出弹目距离和视线角速度等制导信息。针对机动目标,研究了一种基于交互式多模型滤波方法,利用多个目标机动模型加权融合的方法来估计真实目标机动模型。数学仿真表明该方法有效提高了对固定/机动目标的估计精度。     

寻的导弹导引规律研究

针对寻的导弹的导引问题,建立了导弹和目标相对运动关系的数学模型,推导给出了导弹拦截非机动目标时的最优制导律和拦截机动目标时的最优滑模制导律。通过数字仿真,比较了比例导引律、最优导引律和最优滑模导引律的优缺点。     

高精度惯导速度信息辅助的弹目相对运动模型构建方法

 针对当前运动变量描述方法构建弹目相对运动模型中弹道真实加速度建模困难的问题,本文提出了一种高精度惯导速度信息辅助的弹目相对运动模型构建方法.利用高精度惯导速度信息描述导弹自身运动,采用一阶马尔科夫过程描述目标机动,根据角速度与线速度的物理关系,通过速度矢量分解的方法构建基于弹目信息状态变量系统的弹目相对运动模型.并在此基础上提出了高精度惯导速度信息辅助的扩展卡尔曼滤波方法(Inertial Navigation System Velocity Information Aided Extended Kalman Filter,IVIA-EKF),通过该方法可以充分利用惯导信息,抑制导弹量测误差,提高导弹打击精度,仿真实验表明了该方法的合理有效性.     

坦克目标的红外成像建模与仿真

提出了坦克目标的红外成像建模方法.首先结合部位分解法和板块元法建立坦克目标的几何模型;其次根据传热学原理提出了坦克目标各部位的热平衡方程,进而得到相应波长范围内的红外辐射强度;接着根据导弹与坦克相对运动的特征建立了弹目时空交会模型;最后通过计算机仿真生成不同交会状态下坦克目标红外灰度图像.仿真结果表明,此红外成像模型是正确有效的.     

基于状态观测器的变结构末制导律设计

本文针对仅有相对距离和视线角可测的导弹,设计了一种基于状态估计的变结构末制导律.将非线性项和目标机动视为新的状态变量实现对原相对运动方程进行的扩张,设计扩张状态观测器实现对不可测的相对距离变化率和视线角变化率的估计.基于扩张观测器的估计值,利用变结构控制理论设计了保证切向速度趋向于零的末制导律,从而实现导弹直接命中目标,并从理论上对制导回路的稳定性进行了证明.最后进行了数学仿真,仿真结果表明在设计的制导律脱靶量较小,验证了扩张观测器和制导律的可行性.     

带落角约束的导弹制导控制一体化设计综述

导弹制导控制一体化技术是将制导系统和控制系统综合进行设计,可以充分发挥导弹的整体性能,提高命中精度。为了加强毁伤效果,考虑落角约束是一体化设计中的热点研究问题。针对倾斜转弯导弹,首先,建立了导弹运动模型和弹目相对运动模型,这是一体化研究的基础;随后,对现有研究方法进行分类和归纳;最后,梳理了目前制导控制一体化研究存在的问题以及发展趋势。     

红外成像制导导弹分布式协同制导律研究

针对红外成像制导导弹协同攻击问题,基于网络同步原理,考虑导引头视场角、攻击时间协同及攻击角度协同约束条件,提出了一种面向协同探测的分布式协同制导律。建立了包含弹目距离、视线角等在内的弹目相对运动方程,并通过坐标转换将攻击时间及攻击角度协同问题转化为弹目距离及弹目视线角的一致性收敛问题。在一致性问题求解过程中,应用分布式一致性策略计算满足导引头视场角约束的纯比例导引的修正量及切向加速度,从而实现了红外成像制导导弹满足导引头视场角约束的攻击时间协同和攻击角度协同,并给出了制导律成立的充分条件与参数的规范化设计方法。设计的分布式制导律具有满足视场角约束、无中心节点、适应非定常导弹速度、通讯代价小的优点,可以有效适用于红外成像制导导弹进行分布式协同制导。     

激光引信新技术研究

通过对现有激光引信探测手段和探测原理的分析,为应对未来战争的需求,提出一种新的激光引信技术——逆合成孔径成像激光引信。逆合成孔径成像激光引信能够在导弹高速运动的情况下,通过导弹与目标的相对运动完成对目标的瞬时成像并引导导弹完成对目标的精确打击,具有重要的军事应用价值。     

空地反辐射导弹抗点源诱偏全弹道作战仿真

论述了空地反辐射导弹在多点源诱偏作用下被动雷达导引头的瞄准方向,建立了导弹被动雷达导引头抗诱偏模型,分析了影响反辐射导弹抗诱偏效能的性能参数,并对其进行了仿真,得出了减小导引头分辨角是实现导弹抗点源诱偏的有效途径的结论.最后,结合导弹运动方程及导引方程对反辐射导弹抗三点源诱偏进行了全弹道数字仿真.仿真结果说明了仿真模型的可行性.     

箔条弹的投放决策研究

以导弹末制导雷达为威胁源,以质心干扰为前提,通过理论分析了导弹、飞机和箔条弹相对运动情况,并建立了箔条弹发射后反射截面积的变化模型。在此基础上,结合导弹跟踪飞机的具体跟踪方法和跟踪过程,建立相应的攻击和干扰模型,推导得出箔条弹的弹间隔、弹数、组间隔、组数以及箔条弹的投放时机,提高了箔条干扰的效率。最后,以特定环境为例,验证了相应的理论分析。     

用于红外成像导弹抗干扰测试的仿真模型

红外干扰技术的发展制约了红外型导弹的作战效能,抗干扰能力的测试评估是导弹研制过程中所必须考虑的.单纯地通过实验进行抗干扰性能测试评估不仅耗费时间、增加成本,且所能考核的条件也非常有限.通过理论分析和实测数据建立了典型的空中目标和诱饵干扰的红外辐射模型及相对运动模型,并考虑大气因素的影响,构建出导弹动态条件下抗干扰性能的测试评估环境,分析了诱饵干扰的投放间隔、距离、方向、数目、目标机动等多种因素对抗干扰性能的影响,从而完善了对导弹抗干扰性能指标的评估.     

一种瞄准式战斗部瞄准控制方案

针对传统导弹的战斗部无法实现对目标在俯仰和方位上双定向的问题,为具有瞄准式战斗部的导弹建立了破片与目标相对运动模型。根据该模型及战斗部破片在不同瞄准角下飞散距离不同的特点,将战斗部中心破片最佳飞散距离作为瞄准攻击的依据,实现了瞄准式战斗部破片飞散方向的双向控制,推导出了引信起爆延迟时间的解析解。通过仿真证明了在现有的目标与导弹相对速度及脱靶量测量误差条件下,基于最佳飞散距离的瞄准方案可以应用于瞄准式战斗部的方向控制。     

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。     

直升机机载无源干扰的战术算法研究

本文以雷达自动寻的导弹为威胁源 ,通过理论分析建立了直升机和导弹、导弹和质心的相对运动学方程 ,并通过计算给出了无源干扰的最佳干扰弹投放参数 ,此方法同样适用于红外制导导弹的战术算法。     

高精度惯导速度信息辅助的导引头量测误差抑制方法

 针对利用惯导信息抑制末制导导引头量测随机误差的问题,提出了一种高精度惯导速度信息辅助的扩展卡尔曼滤波方法.利用高精度惯导速度信息描述导弹自身运动,采用一阶马尔科夫过程描述目标机动,构建基于弹目信息状态变量系统的弹目相对运动模型,通过扩展卡尔曼滤波方法实现对导引头测量随机误差的抑制.新方法实现了惯导信息、导引头量测信息的融合,克服了已有滤波方法运动模型建模时需考虑导弹制导控制因素的难点.仿真实验结果验证了该方法在导弹末制导过程中的有效性.     

模型导弹的自然频率计算

本文以磁场积分方程出发,用矩量法计算了一个三维模型导弹的自然频率,并讨论了自然频率在复平面上的位置随导弹几何参数变化的移动情况。