弹道修正迫弹制导方法与制导精度研究

针对传统迫击炮弹落点精度差,打击精度低,设计了迫击炮弹弹道修正算法,采用摄动落点偏差预测法、自适应比例导引法、自适应比例微分导引法对弹道进行修正。建立了六自由度弹道模型及控制模型,阐述了摄动落点偏差预测法和比例导引法基本原理; 针对比例导引律中常值比例系数不符合实际弹道变化的特点,在纵向平面设计了自适应比例导引律,横向平面设计了自适应比例微分导引律。采用蒙特卡洛模拟打靶仿真验证,考察制导律在纵向平面、横向平面以及复合制导的修正能力。仿真结果表明,在纵向平面,自适应比例导引律效果最好; 在横向平面,自适应比例微分导引律效果最好。仿真分析了3种制导方法的复合制导效果。仿真结果表明,在纵向平面升弧段采用摄动落点偏差预测制导方法,以及在降弧段纵向平面采用自适应比例导引律、在横向平面采用自适应比例微分导引律的复合制导能力得到有效提升,迫击炮弹落点圆概率误差从无控时的126.317 m降为0.965 5 m。大射角、小射程条件下模拟打靶,圆概率误差为1.864 3 m。     

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。     

攻击大机动目标的导弹运动跟踪平滑导引律研究

针对目前广泛应用的比例导引律、增广比例导引律、改进增广比例导引律以及运动跟踪滑模导引律（MTSMG）所存在的适应能力较差．可观测性较弱以及视线角速度容易发散等问题．提出了导弹运动跟踪的平滑导引律。该导引律方法结合运动跟踪变结构制导律和模糊控制理论．同时引入边界层技术．消除了导弹视线角增量变化律的抖动现象,且有效地提高了导弹的作战效率,缩短了导弹的拦截时间。通过仿真结果对比验证了该导引律的有效性。     

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.     

考虑动力学滞后的最优比例导引律研究

建立具有一阶动力学滞后的制导系统模型,利用最优控制理论,推导了考虑一阶制导动力学滞后的最优制导律。与经典的比例导引、增强型比例导引进行了对比研究,研究结果表明,这种最优制导律能有效降低弹道末端对加速度的要求,减少制导系统对末导时间的要求,同时也能有效降低动力学滞后对制导系统脱靶量的影响。     

便携式地空导弹前向偏移技术

为了解决经典比例导引规律制导精度不高的问题,结合某型便携式地空导弹,介绍一种前向偏移修正比例导引规律及其实现方案,并进行了实验仿真,结果证明采用前向偏移技术能够实现命中点前移,达到命中目标要害部位的目的,可以有效提高导弹的命中精度．     

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。     

基于最优末制导律的主动雷达空空导弹的弹道研究

利用最优线性二次型的形式，以脱靶量和需用横向加速度综合最小为导引指标，建立了一种能应用于主动雷达导引头的最优末制导律模型，并从工程应用的角度出发，设计了次优末制导律模型。以某主动雷达型空空导弹为例进行了大量的弹道仿真研究，并与比例导引律相比较。统计的仿真结果表明所设计的次优导引律的弹道比比例导引律平直，平均耗用过载少16.1%，命中概率高53％。     

无人机三维比例导引系统设计

文中研究了倾斜转弯控制方式在某型元人机导引系统中的应用。通过引入三轴转台解决了机体滚转运动与导引头解耦问题。研究了三维纯比例导引律,对其进行修改后应用到某型无人机导引系统中。推导了某型无人机BIT控制指令的产生方法。最后对三维比例导引律进行了数字仿真,结论证明是可行的。     

超前偏置导引律的探讨

本文研究的红外寻制导的超前偏置比例导引律.是一种修正的比例导引律.红外导制导只能敏感地探测跟踪目标的热源辐射中心——尾焰中心,因此,即使能理想地直接命中目标,也只不过是命中尾焰中心.尾焰中心离目标质心有一段距离h.为了有效地杀伤目标,提高命中率,本文探讨了用适当改变导航比的方法,使命中点前移一段距离.达到击毁目标要害部位的目的. 考虑控制系统实现问题**.本文以不同参考线为基准,导出了平面超前偏置导引律的精确表达式,并经简化,求得只包含可测参数q和φ的简化导引律.经过大量数字仿真,证明简化导引律和精确导引律均能达到预期目的.相差甚微.这就为超前偏置控制方案的实现提供了条件和依据.     

空空导弹中制导律的适用性研究

对三种典型中制导律攻击多种目标的适用性进行了研究。首先,将空空导弹所攻击的目标按照运动特性进行了分类;然后,对比例导引、奇异摄动和弹道形成三种典型中制导律的性能及适用性进行了深入分析,并进行了仿真验证。仿真结果表明：比例导引规律能量消耗大、速度低,但指向误差小;奇异摄动方法消耗小、速度快,但指向误差大,适用于攻击按照固定轨迹飞行的目标;弹道形成方法在能量和速度方面的性能介于两者之间,指向误差小,适用于攻击可以进行机动规避导弹攻击的目标。     

反坦克导弹导引回路设计与仿真

导引回路是导弹系统设计的重要内容之一.文中对反坦克导弹末制导段的比例导引回路进行了设计,主要包括制导滤波器设计、比例导引回路变增益补偿信号设计和阻尼回路设计.通过数字仿真计算表明了设计结果能够满足导弹末制导的要求.     

基于领弹-从弹架构的无导引头导弹协同定位与制导方法

针对无导引头导弹在采用现有制导律时定位误差会产生较大脱靶量的问题,通过双领弹的领弹-从弹协同架构,设计了一种协同定位与制导策略,以实现无导引头导弹对静止目标的精确命中。基于扩展卡尔曼滤波,提出了一种无导引头导弹的协同定位方法。该协同定位方法与比例导引结合时存在终止时刻过载指令过大问题,因此设计一种新型变系数比例导引律,分析了变系数比例导引律的制导系数对脱靶量、终止时刻过载与最大过载的影响。仿真结果表明：采用所提出的协同定位方法可减小具有定位误差的无导引头导弹脱靶量,而采用变系数比例导引律可避免终止时刻过载指令过大。     

一种抑制镜像干扰的新方法

带有半主动雷达导引头的地空导弹武器系统攻击超低空目标, 制导控制系统均会受到强烈的镜像干扰, 导致脱靶量严重超差, 不能满足设计指标要求.介绍了镜像干扰机理, 并提出了抑制镜像干扰的新方法.仿真及飞行试验结果表明, 用这种新方法对制导控制系统进行改进, 能有效地抑制镜像干扰.     

带初始前置角和末端攻击角约束的偏置比例导引律设计以及剩余飞行时间估计

针对导弹飞行过程中受到外部干扰导致前置角变化较大的问题,设计了满足任意初始前置角和末端攻击角度约束的偏置比例导引律,并对该导引律下系统参数的收敛性给出了证明。基于现有分段迭代求解剩余飞行时间的方法进行拓展,解决了现有分段迭代求解方法在前置角等于π/2 rad时存在奇点的问题,并用该改进方法给出了该导引律的剩余飞行时间估计。对提出的导引律和改进的分段迭代求解方法进行仿真,结果表明：该导引律能够满足任意初始前置角和末端攻击角度约束下导弹的脱靶量和末端角度要求,且在飞行末端加速度指令收敛至0;与以往研究结果相比,该导引律在前置角大于π/2 rad时能够实现对导弹的更有效控制;使用改进的分段迭代求解方法对提出的导引律进行剩余飞行时间估计,估计误差小,误差收敛快。仿真结果验证了该偏置比例导引律和剩余飞行时间估算方法的有效性。     

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.     

BTT导弹利亚普诺夫制导律的工程应用

为了解决BTT导弹制导的传统难题,将利亚普诺夫方法引入BTT导弹制导律的设计中,得到卡尔曼滤波器结构,形成BTT导弹利亚普诺夫制导系统,分析了反正切方法形成的BTT导弹比例导引(PN)系统与BTT导弹增强型比例导引(APN)系统,得到了考虑驾驶仪滞后、过栽为0时奇点限制的具有更优制导性能的BTT导弹利亚普诺夫制导律.对...     

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。     

随机风对比例导引制导精度影响研究

分析了随机风对弹体产生的干扰作用,建立了引入随机风干扰的比例导引制导系统模型,并对模型进行了适当简化,运用伴随法得到了简化后比例导引制导系统的解析解,系统解析解显示随机风造成的脱靶量与随机风的标准差成正比,并随着制导时间的增加趋于一个常值.最后详细分析了未经简化的比例导引制导系统,仿真结果表明:增大比例导引系数有利于抑...     

Investigation of the Guidance Law for an Image Homing Guidance System

This paper aims at a type of image homing guided missile. The guided trajectory characteristics and the initial condition of the homing guidance are analyzed by calculating the miss distance of the image guided missile. Several modified proportional navigation laws which are easy for engineering implementation are introduced.