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。     

带有视场角约束的滑模攻击时间控制制导律

为提高攻击时间控制制导律的鲁棒性和工程适应性,以弹目拦截几何关系为基础,采用滑模技术设计了一种带导引头视场角约束的无奇点攻击时间控制制导律。通过Lyapunov理论证明了该制导律的稳定性和收敛性。理论分析及仿真结果表明：当攻击时间误差变为0 s时,该制导律可演变成纯比例导引律,末端需用过载变化平缓、命中点处为0 g;所设计制导律可有效实现静止目标拦截、多导弹协同攻击等场合的攻击时间控制。     

制导炸弹自适应比例末制导律研究

针对制导炸弹采用捷联导引头和进行侵彻型攻击的技术要求,设计了一种具有终端角度约束的自适应比例导引律。基于经典比例导引关系,首先以期望落角为性能指标推导出变系数导引律,然后利用反馈的误差信息对导引系数进行自适应闭环校正,以增强导引律的鲁棒性。仿真结果表明,所设计的制导律具有较高的制导精度,并且满足落角约束要求。     

电视制导空地弹落角约束制导律研究

针对电视制导导弹打击目标时框架角有限与落角约束要求,研究了三类具有落角约束的比例导引律:过重力补偿比例导引、Zarchan弹道成型制导律、变系数比例导引,提出一种变系数偏置比例导引。仿真结果表明,与另外两种制导律相比,变系数偏置比例导引弹道爬升高度较低,导引头需用框架角较小,可以保证电视导引头更好的锁定目标,具有一定的工程实用价值。     

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。     

考虑速度时变的多约束攻击时间控制制导律

针对常规制导弹药的协同饱和攻击问题,提出了一种速度不可控情况下的考虑视场角约束的攻击时间控制制导律。根据制导弹药的简化动力学模型,通过数值方法求解满足比例导引弹道轨迹的速度常微分方程,得到时变速度下的剩余飞行时间估计。同时,在比例导引制导律的基础上,利用终端滑模控制技术设计了时变速度情况下考虑视场角约束的时间控制制导律,以保证导弹能够在满足视场角约束的条件下以期望的攻击时间命中目标。仿真结果表明,所提出的制导律在时变速度场景下能满足视场角约束,并且实现较高的时间控制精度和命中精度。     

人在回路对导弹制导性能的影响研究

为了研究人在回路制导方式对导引头控制系统及对比例导引和弹道成型等典型末制导回路的影响,本文在固有射手模型的基础上建立了数字传输人在回路导引头模型,对比分析了自寻的模式、光纤传输人在回路和无线电数字传输人在回路导引头模型的特性;基于无线电数据传输的人在回路模式必然存在的较大的数据传输延时环节,对比研究了不同数据传输延时对导引头控制系统稳定性和快速性的影响。将自寻的导引头模型、光纤传输人在回路导引头模型和无线电数字传输导引头模型分别引入比例导引及弹道成型制导回路中,对比分析了三种模型对制导回路脱靶量的影响;在此基础上分析了延时500 ms时在延时和角度约束条件的脱靶量变化规律及最小末制导时间分布特点,进一步在特定任务下分析了其对导弹飞行过程中过载变化及探测器误差的影响,探讨了人在回路制导模式在比例导引及弹道成型制导律中的可行性。     

考虑视场角约束的三维时间控制制导律

本文针对常规制导弹药的饱和式攻击问题,提出了一种带有空间视场角约束的三维时间控制制导律,建立了三维空间中的制导拦截几何模型.基于三维比例导引律,考虑偏航和俯仰通道的耦合,采用滑模控制技术设计了满足空间视场角约束的附加时间误差反馈控制项,以保证制导弹药在满足空间视场角约束的前提下精确命中目标.通过李雅普诺夫稳定性原理,证...     

一种基于L2增益理论的导弹鲁棒制导律

文中对制导过程进行的运动学分析．推导出非线性相对运动方程，然后建立了导弹与目标相对运动被控模型，在此基础上．应用鲁棒控制理论的L2增益理论提出了一种鲁棒制导律，最后通过仿真表明，当存在目标机动和制导误差、角测量噪声时，鲁棒导引律的性能和精度明显优于比例导引律。     

视场约束下攻击角度及时间控制三维协同制导

针对导弹有视场角约束、攻击角度约束以及攻击时间约束等多约束条件下的制导问题,基于虚拟命中点策略,提出了一种两阶段三维空间多约束协同制导律。基于障碍李雅普诺夫函数,设计了满足视场角约束的期望攻击角度的三维制导方案。利用快速迭代算法构造出满足期望时间约束的虚拟命中点,将制导过程分为满足视场角约束的期望攻击角度制导（FOV-constrained IACG）和比例导引制导（PNG）两个阶段。基于空间交战几何关系,给出了等效最大视场角计算方法,保证视场角全程满足约束。分析表明,当满足攻击角度约束和攻击时间约束后,对于静止目标可采用PNG制导继续满足上述约束。仿真结果表明,所提出的制导律能够解决三维空间中多弹对静止目标的期望攻击角度及时间,且满足视场角约束的协同攻击问题。     

比例导引律在机动弹头激光末制导系统中的实现

比例导引律是当前研究最活跃和应用最广泛的制导规律之一,文中试图将其应用于机动弹头激光末制导系统的方案研究和设计.从分析某型激光导引头的工作原理入手,较为深入的讨论了比例导引律对激光导引头的要求,分析了激光导引头比例导引信号的形成与工作过程,并建立了导引头小回路的简化控制模型.由于机动弹头末制导的控制可以分解到俯冲和转弯两个控制平面上分别进行控制,故应用二次型最优控制理论对其比例导航参数分别进行了设计,为下一阶段工程设计的顺利开展提供了参考.     

考虑视场角约束下的攻击时间控制制导律

为了实现视场角约束下的攻击时间控制,基于导弹-目标相对运动模型,对考虑视场角约束下的攻击时间控制制导问题开展了研究。建立了以攻击时间误差和前置角收敛到0为准则的攻击时间控制模型。在比例导引法的基础上,采用附加偏置控制项的形式,在考虑视场角约束条件下设计了无奇点的攻击时间控制制导律。该制导律具有一定的最优性,攻击时间误差先于前置角收敛到0,制导加速度指令最终也收敛为0。采用Lyapunov稳定性理论,证明了该攻击时间控制制导律的稳定性。仿真结果表明,该制导律能够有效实现视场角约束下的攻击时间控制。     

一种优化的鱼雷垂直命中最优导引律的研究

文中应用最优控制理论,研究了垂直命中过程中最小能量控制的最优导引律.针对鱼雷航行过程中速度会有变化的情况,推导出更精确的剩余时间,对导引律进行了改进.仿真结果表明,所推导的优化导引律在制导过程中具有能耗少,制导精度高等性能.     

利用导引头控制无人飞行器模拟导弹制导过程的试验研究?

为了探索一种简便经济的导弹制导模拟方法以满足电子对抗试验需要,提出了一种利用导引头控制无人飞行器以模拟导弹制导过程的方法,利用电视导引头搭载无人飞艇进行了飞行试验验证。基于飞艇飞控系统纵向控制通道的分段式PID控制器以及特别设计的制导指令生成模块,利用电视导引头测量的目标信息,分别按照两种导弹导引律控制和引导飞艇向目标飞行。对试验结果的定量分析表明,飞艇按照预设导引律成功实现了制导飞行。     

具有终端约束的地面目标拦截比例导引

为实现地面移动目标的有效拦截,研究了一种具有终端约束的二阶段比例导引.对传统的比例导引进行了分析,在满足最小制导比例系数时,无法实现对于地面目标的全角度约束拦截;对二阶段比例导引进行了研究,该制导律主要分为导弹姿态调整制导和目标拦截制导2个阶段.采用实际二维导弹模型对结果进行了仿真,结果表明,该制导律可实现目标的有效拦截且具有较小的终端拦截角度误差.     

陀螺光学耦合导引头在机动弹头中的应用技术研究

给出了激光末制导机动弹头系统原理.对陀螺光学耦合导引头进行了全面地分析,建立了导引头数学模型,包括定位原理模型和导引控制模型.对陀螺光学耦合导引头在末制导机动弹头中的应用尤其是对比例导引律的实现进行了论述,为下一阶段末制导机动弹头的仿真研究提供了有效依据.     

基于相对速度偏角的舰空导弹三维制导律设计

针对舰空导弹拦截掠海飞行目标问题,考虑到目标具有强机动性和导引头对低空海面目标的视线角速度量测噪声,以及末制导在三维空间中进行,在建立空间导弹拦截目标相对运动模型基础上,选择空间导弹和目标的相对速度偏角作为零化目标,设计了一种具有强鲁棒性的基于零化相对速度偏角的空间变结构末制导律,给出了导引指令信息解算模型,仿真结果不仅验证了解算模型的正确性,还表明了在对抗目标大机动和低空目标视线角速度量测噪声等方面,所设计导引律比传统的空间末制导律具有更强的鲁棒性.     

初始段大离轴制导律研究

研究了一种空空导弹大离轴发射制导律问题,首先建立制导系统平面拦截数学模型,从理论上分析大离轴发射的制导约束需求;在其基础上利用李雅普洛夫分析方法,以零化离轴角进行制导律的推导,并考虑导引头和惯性测量单元所能得到的信息源形成实用性强的简化制导律;最后在大离轴情况下应用大离轴制导律和比例导引律进行了数字仿真计算,仿真结果表明:给出的大离轴制导律较比例导引律性能更佳。     

带视场约束的多飞行器协同导引律

针对带有视场约束的多飞行器协同攻击静止目标问题,提出一种分布式协同导引律。通过速度坐标系下交战运动方程,将非线性运动模型转换为2阶智能体模型、相应的视场约束转换为智能体类速度约束。结合速度约束一致性协议设计了一种到达时间协同导引律,实现了带视场约束条件下的多飞行器协同攻击。研究结果表明：提出的导引律克服了传统协同导引律存在数值奇点的问题,协同过程不需要进行导引律的切换。通过数值仿真和对比研究验证了所提导引律的有效性,并在测量噪声与通信延迟存在的情况下依然具有稳定的制导性能。     

带有不同视场约束的多导弹分布式协同制导

针对带有不同视场约束的多导弹,提出一种分布式协同制导策略。各导弹以固定周期与网络中的邻居导弹节点交互剩余距离信息,生成一致性误差。根据导弹视场范围和前置角,采用饱和函数将一致性误差生成协同一致律,以确保相关变量实现状态一致。当导弹相关变量状态一致且接近目标后,各导弹断开通信连接,独立导引至目标。依据反馈线性化、图论和矩阵理论,给出协同制导律成立的充分条件。与传统多导弹协同制导研究相比,所提协同制导律能满足导弹各自不同的视场约束要求,且通信负担较小。仿真结果表明,多导弹协同制导实现了对目标的齐射攻击,飞行过程中各导弹能始终锁定目标。