扩展弹道成型末制导律特性分析与应用研究

基于剩余飞行时间的指数函数构建了扩展的权函数和目标函数,引入常值机动目标,利用最优控制理论,扩展得到最优弹道成型制导律簇。针对无制导动力学滞后的制导系统,利用施瓦茨不等式,求解得到了在初始位置误差、方向误差、目标常值机动及终端落角约束作用下的制导律加速度指令解析解。分析指出,当罚函数中剩余飞行时间的指数大于0时,加速度指令在弹道末端趋近于0.利用无量纲化方法和伴随法,研究了含有一阶动力学滞后的制导系统在初始方向误差和终端落角约束作用下的无量纲位置和角度脱靶量特性。结果表明:当末导时间为制导系统动力学滞后时间常数的15倍左右时,落角约束、初始方向误差引起的位置和角度脱靶量均趋近于0;且初始方向误差角和终端落角方向相反时的位置和角度脱靶量要小于二者同号时的情况。     

精确对地攻击姿态约束最优末制导设计

针对远程精确对地攻击姿态约束末制导问题,提出按照命中点姿态角需求设计基准弹道,并建立了围绕基准弹道的线性时变弹目运动方程。以弹道跟踪误差和控制能量最小为优化指标,取弹道跟踪误差加权阵与剩余飞行时间的平方成反比,求得了一种新的精确对地攻击姿态约束末制导律。制导指令由基准弹道补偿项和弹道跟踪误差项两部分组成。与文献[1]制导律的仿真对照表明,本文给出的制导律具有较小的需用过载,命中点姿态角控制精度高、脱靶量小、适用性好。研究结果对远程对地攻击导弹或制导炸弹末制导系统设计具有参考价值。     

基于伴随法的比例导引制导精度研究

根据初始瞄准误差、导引头角噪声、目标闪烁的特点,分别建立对应的比例导引制导模型,广泛采用伴随法,得到其伴随模型,并利用无量纲归一化方法,得到无量纲脱靶量与制导系统各参数的关系,仿真结果表明制导系统的脱靶量与有效导航比、系统阻尼、带宽与脱靶量密切相关,低阻尼、低带宽对制导系统的脱靶量有不利的影响;由角噪声、目标闪烁引起的脱靶量并不随末导时间的延长而减小趋于零,而是趋于稳定的常值。     

抗目标大机动的制导指令校正算法研究

针对寻的末制导中对抗大机动目标的情况,同时考虑导弹制导系统动力学及重力影响,提出了一种新的制导算法,即在制导回路中加入指令校正环节。该制导算法通过引入校正环节,并在制导律中引入导弹加速度,可以弥补弹体动态响应引起的延迟,减小脱靶量,在一定程度上提升系统快速性,提高制导控制系统对抗目标大机动的能力。     

基于制导火箭的脱靶量精度分析

为了提高制导火箭命中精度,基于制导火箭的控制模型,运用蒙特卡罗方法进行弹道仿真计算,得到了关于制导火箭的脱靶量数据,在此基础上分析了误差因素对火箭脱靶量精度的影响,给出改进方案,使脱靶量满足设计要求.本方法在导弹研制过程中有一定的实用性和经济性.     

复合制导系统

发明背景一般来说,本发明是关于武器系统的改进问题,更具体一点说,是关于把导弹引导至目标的制导控制系统。导弹制导系统采用种种不同的原理来确定飞至目标的弹道,并通过自动驾驶仪正确地操纵导弹。然而,以前的制导系统的精度不能确保导弹命中目标。累积误差导致距离和方位精度都不够,所以要求采取一些改进方法使在弹道终点时把导弹重新导至预选目标。过去,提出过采用中制导和末制导技术的制导方案。然而,由于空间有限,并由于缺少复合制导天线罩,妨碍了对采用宽带被动反辐射导引头(作为主要制导方式)的复合制导导弹的研制。     

防空导弹复合制导系统的结构——复合制导系统飞行弹道的转换匹配

在对防空导弹的制导方法大致了解后,本文对复合制导系统飞行弹道的转换匹配的理论原理作一概述。从一种制导方法转换到另一种制导方法时,原来的运动轨迹与新的运动轨迹之间会出现差别。如果飞行弹道不能互相匹配,则在制导方法转换后就会出现使防空导弹靠     

末制导寻的反导导弹脱靶量分析

脱靶量是衡量反导导弹制导控制能力的终极指标,受众多因素影响。文章分析了不同因素对末制导寻的反导导弹的脱靶量影响,首先从理论上具体分析了目标机动、有效导航比、噪声因素、延迟因素和导引头初始指向误差对脱靶量的影响,最后用MATLAB仿真直观地描述了各个因素对脱靶量的影响情况。     

发射点垂线偏差对导弹惯性制导精度的影响分析

为分析并修正发射点垂线偏差对导弹惯性制导精度的影响,建立了完整的惯性制导误差传递模型,通过基于标准弹道参数的误差仿真,得出不同射程、射向条件下垂线偏差引起的惯性制导误差特性,其中,视加速度投影误差是产生制导误差的主要因素,引力加速度计算误差和自瞄准误差的影响也不可忽略.利用该误差传递模型对垂线偏差影响进行计算和修正,可有效提高导弹惯性制导精度.     

导引头量测误差对落角约束最优制导律制导精度的影响

为研究导引头量测误差引起的落角约束制导系统制导精度问题,引入扩展的落角约束最优制导律,考虑导引头视线角速率零位误差、视线角零位误差和导引头探测器角噪声,利用无量纲化方法和伴随函数法对制导精度进行研究。研究结果表明:当无量纲末导时间大于15时,由视线角零位误差引起的脱靶量基本收敛到0,落角误差收敛到稳态值;大的导航系数有利于消除视线角速率零位误差对制导系统的影响;导航系数越大,探测器角噪声引起的稳态脱靶量/落角误差也越大;提高导引头的响应比提高驾驶仪的响应更有利于提高制导精度。     

一种激光驾束制导体制下导弹制导控制系统误差分配方法

针对在现有导弹制导控制系统误差分析方法中,系统内各环节自身物理系统误差与脱靶量难以建立联系的问题,以激光驾束制导体制为例,提出了在该制导体制下导弹制导控制系统引起的总脱靶量与系统内各环节自身物理系统误差的误差分配方法。该方法依据驾束制导体制下控制系统结构,推导了各环节物理系统误差到导弹脱靶量之间的传递函数,并以各传递函数的稳态增益作为各环节误差与导弹脱靶量之间的传递系数,获得了各环节误差与脱靶量之间的传递关系。通过蒙特卡洛打靶法对该方法的合理性进行验证。结果表明,制导控制系统内各环节的误差可通过相应的传递系数与脱靶量建立联系,本文在此基础上提出的误差分配方法是正确的。     

反舰导弹侧向脱靶量分析

本文用CADET(Covariance Analysis Describing Function Technique)即协方差分析描述函数法分析了反舰导弹侧向脱靶量(脱靶距离均值和均方散布的总称)问题。首先描述了影响脱靶量的侧向阵风和目标机动等因素的随机特性。然后由CADET方程计算出在各种随机干扰作用下导弹的脱靶量,从而确定影响脱靶量的主要因素。同时用Monte-Carlo法进行了验证,得到了比较满意的结果。最后分析了在干扰因素作用下,导弹的脱靶量与导引比的关系。通过CADET方法计算的这些结果,可以为型号的改进和导弹制导性能的仿真评定提供依据。     

弹道导弹惯导系统误差系数自由段补偿

惯性系统误差系数修正是提高弹道导弹制导精度的有效方法.通过分析惯导误差系数修正方法,提出惯性制导系统的自由段实时补偿技术,通过公式推导,建立了误差系数补偿的理论模型.运用弹道仿真计算,分析误差造成的落点偏差,验证了修正模型对导弹落点偏差的补偿作用,证明该补偿方法不需要硬件改动,仅对弹上制导软件进行小量改动就能够显著提高导弹命中精度.     

反坦克导弹启控点散布的分析方法

前言一枚导弹命中目标概率,主要是由制导方式和制导精度来决定。一般来讲,导弹并非都是采用全射程制导,大多数导弹在起飞段是无控的,这就与无控火箭一样,在启控点存在着弹道散布,即“启控点散布”。对反坦克导弹而言,启控点散布的研究尤为重要。这是因为一般的反坦克导弹发射角小(如苏联“赛格”反坦克导弹发射角θ_0为7.2°～7.8°),初始段弹道高很低(如苏联“赛格”反坦克导弹初始段弹道高为0.9～8.8米),当制导系统还没有工作时,容易出现导弹由于某些原因提前掉地的后果。在红外测角第二代反坦克导弹,有导弹射     

一种反馈线性化弹道跟踪制导律设计

针对防空导弹弹道跟踪问题,基于反馈线性化理论设计了一种弹道跟踪制导律。使用反馈线性化方法对导弹质点运动模型精确线性化;利用该线性化模型和线性二次型最优调节器(LQR)理论设计跟踪制导律,并给出制导系统工作流程;在存在初始误差和随机风干扰的条件下,将所设计的跟踪制导律应用于导弹质点运动仿真,并与基于小扰动模型设计的LQR跟踪制导律进行比较。结果表明,基于反馈线性化所设计的制导律性能更好。     

攻击大机动目标的导弹广义导引律研究

攻击大机动目标的导引律是高性能防空反导导弹的关键技术之一。比例导引法由于其形式简单、制导系统技术上易于实现,已得到广泛应用。以某型反导导弹为例,针对目标做大机动运动时比例导引存在捕获区域变得有限的问题,提出了比例导引的两种扩展算法:引入目标加速度补偿的比例导引和引入视线加速度补偿的比例导引,并进行了数值仿真分析。结果表明,采用这两种扩展比例导引律,攻击大机动目标时制导精度高,对导弹的过载要求小,脱靶量小,弹道较为平直。     

一种用于短程反舰导弹的高度控制方案

引言导弹俯仰制导回路由高度稳定回路、导引头和运动学环节组成 ,其主要任务是对导弹的俯仰姿态角和飞行高度加以控制 ,在自控段使导弹在铅垂平面内控制导弹按预定弹道飞行 ,保证在自控段结束时导引头能捕捉到目标 ;而自导段则导引导弹在纵向 (高度 )上攻击目标 ,使脱靶量较小。反舰导弹的弹道大致形状如图 1所示。因此 ,参考弹道的设计图 1　反舰导弹的弹道大致形状是反舰导弹俯仰通道设计的一项重要任务。文献[1 ]以指数函数作为参考弹道 ,文献 [2 ]则用三次样条函数作为参考弹道 ,文献 [3]选择的则是余弦函数 ,这些方法都是考虑了在自控…     

弹道导弹捷联惯性／星光复合制导系统模型研究

推导了星光制导量测信息修正捷联惯性制导系统姿态角误差的机理,讨论了复合制导系统的主要误差,建立了全捷联工作模式的惯性/星光复合制导系统误差模型.针对捷联惯性制导系统的初始位置误差、时准误差及惯性元器件漂移所造成的制导误差,提出了一种适用于弹道导弹的星光修正捷联惯性的复合制导方案.仿真结果表明,当弹道导弹飞出大气层后,利用星体跟踪器获得的精确弹体三轴姿态信息调正捷联惯性制导系统的方案是合理、可行的,这种自主复合制导系统能够满足弹道导弹高精度的制导要求.     

目标非机动时考虑导弹动态的一种非线性末制导律

本文研究了末制导中导弹的脱靶量，并分析了影响脱靶量的因素。针对非机动目标，考虑到导弹的动态特性用非线性精确线性化理论求取了非线性末制导律。     

弹道式导弹惯性制导系统飞行试验鉴定用的跟踪系统要求的确定和最佳试验方案的设计

本文提出了处理在制定导弹制导系统试验计划时必将遇到的两个问题的分析方法。这两个问题是: 1.正确地规定跟踪精度要求,以便靶场提供完成制导系统试验目的(即:在飞行中详细确定制导系统误差特性和估算一条等效实施弹道的落点精度)所必需的数据; 2.选择最佳弹道、最佳制导系统定向、最佳跟踪几何和最佳数据处理方法(也就是说,整个试验方案的最佳设计)以便在弹道、设备和试验计划规定的进度等方面,提供制导系统每个美元试验费用的最大试验信息量。