鱼雷实现垂直命中的最优导引技术研究

本文根据鱼雷垂直命中的背景需求,设计了导引弹道并给出相应的性能指标和对应的最优导引算法。研究解决的关键技术有:(1)最优导引律的解析解;(2)制导参量的获取技术;(3)改善导引精度的技术;(4)有自导盲区下的最优导引律。通过仿真给出了达到的主要性能指标。     

一种垂直命中导引律导参量的获取方法

目标机动是对抗鱼雷攻击的有效手段，而将目标的机动特性引入导引律中进行反对抗，效果也是明显的。本文介绍一种以几何关系和卡尔曼滤波获得制导参量的方法，该方法运算量小，效果良好。     

垂直命中机动目标的鱼雷三维栏截导引律设计

本文研究了三维空间中鱼雷垂直命中机动目标的最优引导律设计问题,首先将拦截几何的非线性模型变为模糊T－S线性模型,然后利用RH控制方法和伴随技术,在目标作对抗性机动条件下,获得了垂直命中机动目标的三维拦截导引律,仿真结果表明,这种民引律能够达到较高的点命中和角命中拦截精度。     

一种载机最优滑模导引律研究

研究了一种对目标机动具有鲁棒性的飞机导引控制律.导引系统进入滑动模态后,在滑动面上最优滑模导引律呈现平行接近法导引性质.这种导引律测量参数少,易于工程实现.仿真结果证明了该导引律的有效性.     

轻型反潜鱼雷最优垂直命中末弹道设计

在轻型反潜鱼雷最优垂直命中弹道设计中,基于庞特里亚金（Pontr）,agin）极小值原理解析求解得到的最优垂直命中导引律具有理论基础完备、形式简洁等优点,但因其推导过程进行了一系列简化处理,适用范围变窄,且控制系数不易获得,事实上难于直接应用。为此,本文提出了一种实用的鱼雷最优垂直命中末弹道的设计方法,即对上述导引律进行面向工程应用的二次优化设计,从而得到满足不同初始作战态势下的最优导引律。通过弹道数字仿真验证了该方法的可行性和可靠性。分析了末弹道优化系统的设计灵敏度,提出了合理的优化设计建议。     

垂直命中机动目标的鱼雷三维拦截导引律设计

本文研究了三维空间中鱼雷垂直命中机动目标的最优导引律设计问题。首先将拦截几何的非线性模型变为模糊 T- S线性模型 ,然后利用 RH控制方法和伴随技术 ,在目标作对抗性机动条件下 ,获得了垂直命中机动目标的三维拦截导引律。仿真结果表明 ,这种导引律能够达到较高的点命中和角命中拦截精度。     

一种垂直命中导引律制导参量的获取方法

目标机动是对抗鱼雷攻击的有效手段，而将目标的机动特性引入导引律中进行反对抗，效果也是明显的。本文介绍一种以几何关系和卡尔曼滤波获得制导参量的方法，该方法运算量小，效果良好。     

无动力动能弹命中角约束变结构导引律研究

基于变结构控制理论推导得出一种命中角约束下的导引律。以某型动能弹为例,分别针对固定目标和慢速移动目标开展了弹道仿真。计算结果发现,无论是打击固定目标还是慢速移动目标,动能弹都能够以指定的终端角度准确命中,而且命中目标时,动能弹的攻角和侧滑角均保持为0°,有利于提升动能弹的打击效果。动能弹在整个过程中,过载、攻角和侧滑角均满足限制条件,说明该弹着角约束导引律是可行的。     

一种基于李亚普诺夫理论的制导律

基于李亚普诺夫稳定性理论提出了一种新的制导律设计方法.其不采用拦截点和剩余时间的信息,仅与目标视线角微分有关,易于实现.仿真结果表明,这种制导律具有自寻的时间短和捕获区域大等优点.     

鱼雷垂直命中初始段弹道研究

本文全面论述了鱼雷和目标的空间相对运动关系，提出应用虚拟追踪法和直航弹道相结合的复合弹道研究目标作等速直航时，鱼雷垂直命中目标的初始段弹道，并得出复合弹道的切换条件，通过仿真计算证明此法简便有效。     

无人攻击机垂直命中目标的末制导律研究

综合考虑电视指令制导无人攻击机的作战过程,将其末制导律设定为满足落角约束的目标跟踪问题,设计了一种基于自动驾驶仪末制导律,该方法消除了自动驾驶仪动态因素和重力等因素的影响;并通过以平行接近法作为辅助导引法来克服追踪法的缺陷;新的末制导律加自适应卡尔曼滤波,使得无人攻击机不仅可以对固定目标实施攻击也可以对低速移动目标实施攻击,且能保持无人攻击机垂直命中目标,提高作战效能。     

鱼雷命中精度试验方案研究

针对目前轻型智能鱼雷垂直命中精度考核难的问题,根据目前试验条件分析总结了4种考核方法,并从试验可行性和经费方面分析了每一种方法存在的优缺点。在此基础上,从试验鉴定角度出发,确定了采用单平面攻击潜艇和双平面跟踪攻击固定靶相结合的考核方法,并给出了其试验设计方法和试验评定方法,为轻型智能鱼雷命中精度考核实施提供了重要依据。     

Optimum PN Guidance Law for Maneuvering Target

An optimum PN guidance law for maneuvering target is developed using optimal control theory. By estimating the target position and setting the cost function, the guidance law can be deduced even without knowing the missile lateral acceleration. Since the quadratic cost function can make a compromise between the miss distance andthe control constraint, the optimum guidance law obtained is more general. Also, introduced line of sight rate as the input, a practical form of this guidance law is derived. The simulation results show the effectiveness of the guidance laws.     

鱼雷武器最大命中概率计算模型研究

在鱼雷武器攻击前需要火控系统根据一定的数学模型给出在一定射击阵位下的鱼雷最大命中概率(MHP),为指挥员进行鱼雷攻击决策提供依据.考虑到为使模型简单明了且便于装机使用,将命中概率作为发射时几何运动特性的函数,通过一级近似得到鱼雷最大命中概率模型,并进行了回归分析,验证了模型的有效性,为指挥员快速评估射击效果并进行攻击决策提供了参考.     

一种新型鱼雷非线性变结构导引律设计

鱼雷追踪导引性能的优劣主要取决于导引律的设计。采用球坐标系,建立鱼雷和目标的3D相对运动方程,应用变结构控制理论,设计一种新的鱼雷非线性变结构导引律,并对其收敛性进行验证,在目标进行正弦机动的条件下进行计算机仿真,并与H∞导引律导引性能进行比较。结果表明,在变结构导引律下,鱼雷能在较短时间内追踪到目标,并且目标线方位角和高低角始终保持在初始值附近,抖振较小,法向过载也得到很好的控制,不随鱼雷与目标距离的减小而增大,故该导引律可有效提高鱼雷的追踪导引性能,并具有良好的鲁棒性。     

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。     

声自导鱼雷进行尺度目标识别的试验方法研究

声自导鱼雷目标识别试验时一般采用线列阵模拟目标,因此有必要进行声自导鱼雷尺度目标识别的试验方法研究。基于鱼雷目标识别原理,本文重点讨论了用线列阵靶模拟目标时,尺度靶声学参数的确定,给出了用固定尺度靶及拖曳线列阵靶模拟目标试验的典型航行弹道,试验表明,采用线列阵模拟目标进行自导鱼雷尺度目标识别,试验方法可行,效果良好。     

鱼雷非线性导引律设计

鱼雷追踪导引性能的关键是设计高性能的导引律。该文基于鱼雷和目标的相对运动方程，建立了相应的状态方程并选取了合适的评价输出信号，应用非线性以控制理论，通过求解相应的Hamilton-Jacobi不等式，得到一种鱼雷追踪非线性Ⅳ。导引律以及鱼雷的需用法向过载，并进行了仿真验证。结果表明，该导引律可使鱼雷在较短时间内追踪上目标，并且在追踪过程中始终保持小的法向过载，故可有效地实现鱼雷对目标的追踪导引，具有良好的鲁棒性，该结果可广泛应用于鱼雷及反鱼雷的导引律设计。     

基于遗传算法的电磁引信鱼雷过靶定位方法

针对传统电磁引信鱼雷过靶定位需要较精确的位置参数作为初值的问题,提出基于遗传算法的被动定位方法。该法基于海水中电磁波传播方程,将鱼雷过靶时电磁场信号幅度与相位分开进行处理,利用信号相位特征量,通过遗传算法良好的全局搜索能力,实现电磁引信辐射源的被动跟踪与定位。仿真结果表明:在水下有效测量距离范围内,利用遗传算法进行被动跟踪与定位不需较精确的位置参数作为初值,有较高的精度。     

鱼雷水平面模糊变结构制导律设计

研究了一种鱼雷水平面模糊变结构制导律，此方法粗略地估计出目标法向加速度的大小，并以此为依据自动调整变结构制导律中变结构项的系数大小。对其进行了理论推导和仿真验证，研究表明，该导引律很好的抑制了干扰和参数摄动，对目标机动具有强鲁棒性．模糊规则的应用，消除了抖动，对不同机动程度的目标，能保证命中精度．