干扰条件下反舰导弹导引头伺服系统研究

反舰导弹导引头伺服系统对于目标搜索、目标跟踪和目标参数测量起着重要作用,它的精度直接影响反舰导弹制导精度.首先根据导引头伺服系统结构,在干扰条件下对导引头角稳定回路、角跟踪回路和角预定回路进行分析,建立导引头伺服系统数学模型;为提高导引头抗干扰能力,在角跟踪回路中引入Kalman滤波器,通过滤波可以为系统提供精确的目标数据;然后结合工程实际,构建导引头伺服系统的Simulink控制模型,并进行动态仿真;最后得到系统的动态响应结果.仿真结果表明,该方法可以有效提高导引头的响应速度和跟踪精度,为反舰导弹雷达导引头的工程设计提供了科学依据.     

捷联式光学导引头特性与多维度最优制导律

为实现捷联式光学成像导引头与制导系统一体化设计,建立了全捷联制导与控制系统,根据捷联导引头特性进行制导与控制原理研究。首先,建立了全捷联导引头与陀螺的数学模型;接着,针对捷联导引头无法精确提取视线角速率的问题,提出姿态驾驶仪与视线角积分比例导引相结合的控制与制导方案,并分析了导引头体视线角、刻度因数、导航比和系统稳定区域之间的关系;然后,推导了全捷联制导系统最优制导律以提高制导系统响应速度;最后,进行了控制与制导系统飞行仿真,仿真结果表明:捷联式制导与控制系统能对静止与运动目标（速度为60 km/h）进行有效攻击,最大射击误差分别为1.49 m与2.62 m;系统误差、陀螺零偏与零偏稳定性对制导系统精度影响较大。捷联导引头制导与控制系统能满足空对地系统对静止与低速运动目标的攻击要求。     

在高指标要求下红外导引头系统设计方法的研究

本文对红外导引头系统结构组成及其优缺点做了介绍.通过对导引头制冷型、非制冷型的优缺点的比较,以及在导引头系统快速性和精度指标要求较高的情况下,选择了平台式的红外导引头系统结构方案,并对其控制系统进行设计.通过系统仿真试验,给出了满足红外导引头系统指标的设计结果.     

雷达导引头成像识别新技术

提出了一种适于工程应用的雷达导引头成像目标识别新方法,采用DBS成像、前视单脉冲波束锐化技术及高分辨一维距离成像技术,较好地解决了导引头对目标的远距离前斜视跟踪和近距离前视跟踪问题。实测数据仿真结果表明,基于强散射点的DBS图像点特征匹配算法具有较高的匹配可靠性和匹配精度,满足了雷达导引头DBS图像识别的工程使用要求,具有较高的实用价值。     

全捷联导引头视线角速度STCKF提取技术

传统的平台导引头可以通过物理跟踪回路直接提取导弹制导所需的视线角速度信息,采用全捷联结构后,导引头失去了直接测量视线角速度的能力,视线角速度需要通过数字计算的方法来提取。针对全捷联导引头精确制导技术工程应用中的问题,首先给出了视线角速度提取方案,推导得到视线角速度估计模型,鉴于估计模型的强非线性,采用强跟踪容积卡尔曼滤波算法对视线角速度进行估计。结合小型空面导弹的典型使用条件,通过弹道仿真对视线角速度估计算法的有效性进行了验证。仿真试验表明:导引头在末制导段捕获目标后,能迅速消除滤波初始误差,准确跟踪真实的弹目视线角和视线角速度变化。为验证将滤波输出作为制导信息的可行性,考虑激光半主动全捷联导引头的典型干扰,用蒙特卡洛打靶方法对导弹制导精度进行了考核,1 000次打靶结果显示,对静止目标的制导精度为0.58 m（CEP）,对运动目标的制导精度为0.84 m（CEP）,满足精确制导武器的制导精度要求。     

H∞控制理论在雷达导引头伺服系统设计中的应用

基于鲁棒控制理论对雷达导引头伺服系统进行综合与分析,在建立系统状态空间模型的基础上,将雷达导引头伺服系统的综合问题归结为标准的H∞控制问题,通过求Riccati不等式的对称正定解得到H∞/混合灵敏度控制器,以保证系统的鲁棒性;同时,分析了采用H∞控制器的系统性能.仿真实验结果表明,用该方法设计的控制系统具有良好的抑制扰动和跟踪给定效果,满足对雷达导引头伺服系统控制的要求.     

红外搜索与跟踪系统中光学指向器的设计

给出了一种红外搜索与跟踪（IRST）系统中红外指向器的设计方案,在分析了IRST系统及指向器整体特点的基础上,着重讨论了红外指向器各组成部分的工作原理及设计方案。红外搜索与跟踪系统要求目标搜索范围大、周期短、系统反应时间短,同时还要求体积小、质量轻,并尽可能降低成本。为了达到以上目的,采用了六棱台转鼓结合双面翻转反射镜扫描光路的方案,较好地达到IRST系统的各项指标要求。对伺服控制系统的设计是根据不同组件对速度、位置精度的要求选用合适的驱动电机、编码器与控制方法,力求满足精度要求的同时做到体积小、成本低。实验证明,此红外指向器技术先进,方案合理,其性能达到了IRST系统的各项指标要求,目标搜索实验效果良好。采用巧妙的设计方案有效解决了IRST系统大视场快速扫描与轻小型化、低成本化的问题。     

基于角位置补偿的半捷联稳定控制系统技术

在雷达导引头小型化的应用背景下,半捷联雷达导引头省去了稳定平台上的速率陀螺,满足了降低成本和减小体积的要求。而为了实现视线稳定,提出采用捷联式稳定控制方案来消除弹体姿态变化对目标测量的影响。研究了半捷联天线稳定系统设计原理和控制算法,在位置环上实现稳定跟踪。最后进行仿真验证,证明该方法稳定回路的隔离度小于5%,在限定的战术条件下能较好的隔离弹体的姿态扰动,满足稳定要求。     

在高精度要求下的激光导引头改进设计探究

本文介绍了激光半主动导引头的发展现状及其应用的前景,提出了采用双四象限探测器提取目标信号的方法,以及平台式稳定跟踪目标的导引头结构组成方案,并且讨论了激光半主动导引头在激光制导系统中的应用问题。由于导引头采用平台式稳定跟踪方案,加之激光的单色性好,光束发散角小,导引头抗自然干扰和人工干扰能力强,导引头精度大大提高,使得激光半主动导引头在制导武器中得到广泛的应用。     

采用自抗扰控制的空间激光通信精跟踪系统

空间激光通信的视轴稳定是激光通信链路建立的前提。针对通信终端载体的非线性扰动和扰动模型未知造成视轴稳态误差较大的问题,设计了自抗扰控制方法,并采用模糊控制理论自适应调整非线性状态误差反馈控制律中的相关参数。实验结果表明,与自适应PID控制方法相比,采用模糊自抗扰控制方法可以有效抑制平台的非线性扰动,并且具有较快的响应速度与较强的鲁棒性,可以满足系统的稳态精度要求。     

低空雷达导引头海面目标检测性能分析

该文以雷达导引头低空检测海面目标为背景,综合分析了多径环境和海杂波环境对雷达导引头目标检测的影响。通过对目标回波、多径散射的镜反射、漫反射以及海杂波进行建模,结合具体场景,仿真分析了镜反射、漫反射以及海杂波对雷达导引头接收信号的影响,进而分析了多径散射和海杂波对雷达导引头检测不同大小目标时检测性能的影响效果。仿真结果表明:雷达导引头检测RCS低于1 m2的小目标时,海杂波是影响雷达导引头检测性能的主要因素;雷达导引头检测RCS大于10 m2的目标时,多径效应是影响雷达导引头检测性能的主要因素;雷达导引头检测RCS大于104 m2的目标时,雷达导引头的检测性能不受海杂波和多径效应影响。     

雷达/红外成像双模导引头的联合探测概率研究

雷达/红外复合双模导引头已在导弹制导系统中广泛应用。讨论了双模系统中利用雷达探测系统可以提供的弹目相对距离信息,简化红外成像系统对目标的探测处理过程。同时研究了雷达/红外双模导引头探测概率和虚警概率的计算方法。     

雷达导引头伺服系统关键技术分析

本文讨论雷达导引头伺服系统的工程实现，通过理论分析证明必须采用速率陀螺代替地面雷达伺服设计中常用的测速电机实现速度反馈环；讨论天线伺服系统的准最优控制技术以及速率陀螺在方位、俯仰通道间的互耦影响，最后讨论伺服系统指标的确立。     

空地导弹雷达导引头最新技术进展

本文总结了国外空地导弹雷达导引头最新进展,对当前空地导弹雷达导引头研制中存在的关键技术进行了分析,认为常规毫米波雷达导引头由于受方位分辨率限制很难彻底解决目标自动分类问题,毫米波雷达与红外成像或SAR成像复合制导技术可以从根本上解决目标自动分类问题,必将在未来精确制导领域发挥重要作用。     

基于模糊自适应PID算法的寻北仪转位控制

转位控制方案设计是寻北仪系统设计中一个极其重要的环节,转位机构的转位精度必须满足陀螺寻北的精度要求.该文结合传统PID控制和模糊控制的优点,在以现场可编程门阵列(FPGA)为核心的硬件系统中设计了基于模糊自适应PID算法的寻北仪转位控制器,充分发挥了两者的优势,并在Matlab/Simulik中建立了该系统模型,为模糊规则和PID初始参数的选取提供了依据.实验结果表明,该转位系统的转位精度可以满足寻北仪寻北精度的要求.     

反装甲导弹雷达导引头制导性能分析

分析了雷达导引头用于反装甲导弹的技术方案.在目标的特性分析基础上,论证了导引头适宜采用的信号类型及具体的高分辨信号形式,设计了导引头在地面段和空中段的工作模式及工作过程.采用一组工作参数仿真分析了导引头达到的测量精度,结果表明,雷达导引头的测距精度小于1 m,角速率误差小于0.2°/s,随弹目距离的减小,精度进一步提高.导引头具备较高的制导性能和技术可实现性,对反装甲导弹雷达导引头的工程应用具有一定参考价值.     

雷达导引头目标跟踪系统次优控制问题研究

常规雷达导引头是通过位标器输出目标视线角速度,对机构实现有着极高的要求．本文提出在雷达导引头设计中利用分离原理把最优跟踪问题分解为最优滤波和最优控制问题,在数据处理中实现最优滤波,而位标器仅用于指向跟踪,从而降低了对位标器机构的指标要求,并提高了跟踪精度。最后利用数值仿真验证了理论的正确性。     

靶机简单模型近场目标特性的分析

掌握雷达导引头所探测到的由反射电磁波形成的视在目标与真实的物理目标的关系,对于评估雷达导引头的探测、跟踪精度具有十分重要的意义。文章对靶机的简化模型的视在目标进行了计算,揭示了视在目标的变化规律以及视在目标相对于真实物理目标的偏离程度,为进一步研究复杂目标提供了思路。     

K分布杂波下雷达导引头检测器设计

 针对K分布杂波下雷达导引头平方律检测器检测性能急剧下降这一问题,设计了一种性能较好、易于实现的雷达导引头检测器.首先,结合K分布的复合高斯特性,推导得到了多次观测下的多维K分布联合概率密度函数;然后,采用广义似然比检验,推导得到了广义似然比检验统计量;鉴于该统计量实现困难,通过对导引头接收信号进行预处理,实现了杂波预白化和目标信号能量累加,同时大大简化了广义似然比检验统计量,基于简化的统计量,给出了检测器结构.最后,以导引头检测Swerling I型目标为例,理论分析与仿真实验相结合,分析了所设计检测器的检测性能,仿真结果验证了检测器的有效性.