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.     

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.     

一种新的扩展比例制导律设计与仿真

基于制导末段需用过载为零的要求,在比例制导律（PN）的基础上引入重力补偿、导弹纵向加速度补偿以及目标加速度补偿,设计了一种新的扩展比例制导律（APN）。数字仿真表明,与PN相比,APN需用过载较小（弹道更为平直）,拦截时间较短,对大机动目标具有较小的脱靶量。     

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。     

小型电视制导空地弹大落角导引律设计方法

采用电视制导的小型空地导弹要实现大落角攻击,主要受导引头框架角、导弹飞行高度、导弹可用过载三个方面的约束。常用的大落角导引律有框架角门限比例导引、过重力补偿比例导引和落角补偿比例导引等,设计与仿真结果对比表明,带过重力补偿的比例导引方案需用过载小,可使导弹在进行大落角攻击时满足各方面的约束条件。     

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。     

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。     

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。     

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。     

一种基于目标机动补偿的协同制导律

针对多飞行器协同作战的特点和要求,提出一种针对机动目标时间可控的协同制导律。该制导律由时间误差反馈与引入目标机动补偿的扩展比例导引(Augmented Proportional Navigation Guidance,APNG)结合推导得出,其结构形式简单,易于实现。通过多种目标机动形式数字仿真,验证新型制导律导引多飞行器在期望时间击中机动目标的有效性及可行性。     

带末端角度约束的多导弹协同制导律设计

为了实现饱和攻击与饱和防御,提出了一种针对机动目标的多导弹协同制导律。建立了视线坐标系下的弹目相对运动数学模型,设计了三阶扩张状态观测器,对目标机动加速度项和运动方程中的耦合项进行观测与跟踪。在导弹飞行前段,基于滑模变结构理论设计了攻击时间可控的多导弹时间协同制导律; 在导弹攻击末段,基于有限时间控制理论设计了满足终端角度约束的制导律,给出了导引律切换条件。仿真结果表明:该复合导引律能够使多枚导弹在满足攻击末端角度约束的条件下实现攻击时间协同; 该制导律采用完备的空空导弹轨迹控制系统进行仿真,能够满足实际工程应用的要求。     

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。     

一种新型智能导引律及其仿真研究

针对导弹导引系统非线性和时变性的特点,在平行接近原理的基础上,结合反推(Backstepping)方法,研究设计了一种空空导弹的新型三维导引律.在设计过程中,为消除因系统参数变化和建模不确定性引起的误差对导弹导引系统的影响,引入了模糊自适应网络.仿真结果表明,所设计的基于反推方法的模糊自适应导引律在攻击大机动目标时是有...     

图像制导导弹落角约束的制导律设计

针对某些图像制导导弹限制终端攻击角的作战要求,提出一种落角约束最优导引律。该导引律形式简单,易于工程实现。仿真结果证明,能满足脱靶量小的要求,对于某些机动的目标,该制导律都能够以期望的终端攻击角度命中目标,对于目标的机动具有较好的鲁棒性。     

基于双方最优控制的微分策略制导

为了提高导弹攻击大机动目标的制导能力,文中提出了双边最优的微分策略制导律。并针对数学上难于求解的两点边值问题,创新性的采用了伴随方法进行求解。在导弹和目标均为一阶时间延迟下推导出微分对策制导的公式,通过与扩展比例导引、单边最优制导的仿真比较,考察脱靶量和控制能量两个指标,得出微分策略制导在理论上的先进性。     

基于遗传算法的空地一体化攻击模糊比例导引律

针对空空导弹具有攻击空中目标和地面目标双任务的发展趋势,为满足导弹空地一体化综合作战模式需要,设计了一种适应双任务空空导弹作战需要的攻击导引律。在三维比例导引律的基础上,根据导弹和目标状态信息,利用遗传算法求解最优模糊控制规则;利用模糊控制来控制导引律在空间三轴的比例系数分量,从而建立了一种适应空地一体化攻击模式的导引律;通过仿真实验对空地一体化攻击导引律和传统三维比例导引律进行了对比。仿真结果表明：所设计的导引律能兼顾双任务攻击方式,且在对地面目标打击时具有更大的命中落角,更加适应空地一体化攻击作战模式。     

导弹模糊制导律

讨论了一种主动雷达导引导弹的模糊制导律。该制导律专门设计为对付高机动能力有人驾驶飞机的。所提出的模糊制导律吸收了由解析制导律的启发得到的知识。最后得到的制导律和基于扩展比例导引及微分对策论相比,具有较低的侧向加速度要求。给出的利用卡尔曼估值的仿真表明该规律具有鲁棒性。     

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。     

制导炸弹大落角攻击弹道度研究

针对制导炸弹垂直打击的要求,设计了两种可实现大落角攻击的制导方案;通过对采用带重力补偿比例导引及带重力补偿弹道成型制导律的两种制导方案进行仿真研究,检验两种制导方案的垂直打击制导效果;仿真结果表明:当制导炸弹攻击静止目标时,采用带重力补偿弹道成型制导律可实现对目标垂直打击,满足落角要求。