基于深度强化学习的导弹末端约束角制导律

拦截碰撞角约束制导可以增加空空导弹的毁伤能力,而传统的比例导引律无法对导弹的打击角度进行约束。为控制空空导弹的拦截碰撞角,提出了一种基于深度强化学习的偏置比例导引律,完成了以特定倾角拦截目标的任务。引入了导弹剩余飞行时间作为强化学习模型的部分状态量,提升了智能体的学习收敛速度。与传统的比例导引律和基于落角约束的最优导引律进行了仿真对比实验。仿真结果表明,所提出的制导律在保证精准拦截目标的同时,对导弹末端碰撞角的控制精度也大于其它约束角制导律。     

红外空空导弹ENDGAME滑模制导律鲁棒性研究

根据空空导弹末端控制(ENDGAME)制导系统的特点,引用基于零化视线角速度的滑模制导律,理论上分析了当制导系统存在视线角速度和相对速度的测量噪声及目标机动时,此制导律的鲁棒性.仿真验证了此制导律在对克服测量噪声和目标机动时比比例导引律有一定的优势.     

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。     

飞航导弹智能自适应滑模制导律设计

为使导弹制导系统具有良好的鲁棒性能和适应性能，利用滑模变结构控制理论，结合时变系统的特点，并应用滑模自适应趋近律这一概念设计了导弹的末端导引规律，提出了—种基于零化视线法向速度的具有强鲁棒性的末端导引规律．数字仿真表明，自适应变结构制导律具有优良的弹道性能和鲁棒性．制导律结构比较简单，便于应用．     

基于气动力/直接力复合控制的空空导弹末端制导性能分析

新型高性能作战飞机机动性的大大增强，为导弹的末端精确制导提出了新的要求。文中在气动力／直接力复合控制的空空导弹的建模基础上，对空空导弹末端制导性能进行了理论研究和仿真分析，明确了在攻击高速、大机动目标时，基于气动力／直接力复合控制的空空导弹末端制导性能相对于气动力控制的系统有很大的提高。     

空空导弹末端控制滑模导引律研究

针对现代空战中目标大机动条件下, 末端控制(ENDGAME)段导弹和目标间的相对运动, 结合滑模控制理论设计了工程上易于实现的滑模制导律, 并进行了仿真计算。最终仿真结果证明了滑模导引律比传统的比例导引律在ENDGAME中对目标机动有更好的制导性能。     

制导滑翔炸弹的最优末制导律研究

以滑翔制导炸弹为背景,利用最优控制理论,结合求解状态转移矩阵的方法,推导了一种具有末端姿态角约束的最优末制导律.该末制导律保证了脱靶量和控制能量消耗最小的性能指标,适用于攻击地面固定目标.通过数字仿真,并与有末端姿态角约束的修正比例导引律进行对比.仿真结果表明该最优末制导律在满足制导精度要求下提高了末端入射角.     

滑翔增程制导炮弹复合导引算法设计及仿真

以滑翔增程制导炮弹为研究对象,研究其实现远程飞行和精确打击的导引律设计方法。为提高滑翔增程制导炮弹的射程,保证远距离飞行的稳定性,并实现对目标的精确打击,设计中、末制导结合的复合导引算法,采用经典PD控制方法进行中制导弹道跟踪算法设计;采用比例制导律设计末端精确导引算法;基于所设计的方法开展弹道仿真验证。仿真结果表明,导引算法能够实现不同射程的精确打击,满足设计要求。     

滑翔增程制导炮弹复合导引算法设计及仿真

以滑翔增程制导炮弹为研究对象,研究其实现远程飞行和精确打击的导引律设计方法。为提高滑翔增程制导炮弹的射程,保证远距离飞行的稳定性,并实现对目标的精确打击,设计中、末制导结合的复合导引算法,采用经典PD控制方法进行中制导弹道跟踪算法设计;采用比例制导律设计末端精确导引算法;基于所设计的方法开展弹道仿真验证。仿真结果表明,导引算法能够实现不同射程的精确打击,满足设计要求。     

基于最优末制导律的主动雷达空空导弹的弹道研究

利用最优线性二次型的形式，以脱靶量和需用横向加速度综合最小为导引指标，建立了一种能应用于主动雷达导引头的最优末制导律模型，并从工程应用的角度出发，设计了次优末制导律模型。以某主动雷达型空空导弹为例进行了大量的弹道仿真研究，并与比例导引律相比较。统计的仿真结果表明所设计的次优导引律的弹道比比例导引律平直，平均耗用过载少16.1%，命中概率高53％。     

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。     

中远程空空导弹复合制导系统中制导导引律的研究

在分析中远程空空导弹复俩地系统中制导段对导引律基本要求的基础上，着重讨论了奇异动最佳高度的求法，从而使其更易于弹上实时实现。还讨论了易于弹上实时实现的Ｇ偏置中制导导引律，并进行了数字数字仿真，对仿具的结果进行评价，指同了各自的应用前景。     

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。     

空空导弹擦肩发射全向三维可攻击区计算

采用推力矢量控制的程序转弯(最小半径)和三维空间比例导引的复合制导方法,实现了空空导弹的擦肩发射时攻击后半球目标,完成全向攻击的能力.基于空空导弹的动力学方程与制导律的数学模型,通过大规模系统的6自由度飞行轨迹仿真计算迭代出了空空导弹的3维可攻击区,分析了影响可攻击区形状与大小的主要因素.数值仿真结果表明,此全向攻击复合制导方法可以实现导弹擦肩发射,并能全向攻击在不同空域作各种不同速度机动飞行的目标.     

变结构控制在导弹制导中的应用研究

首先简要介绍了变结构控制理论和导弹制导律, 接着对基于变结构控制的导弹制导律进行了比较详细的研究, 重点介绍了各种变结构制导律中滑模面的选择和制导律的设计, 并给出了一些仿真结果. 研究表明, 由于变结构控制的应用, 使得制导律具有很强的鲁棒性, 比传统的比例导引律有更多的优越性. 最后对变结构制导律进行了简要的总结, 并展望了今后的发展方向.     

带落角约束的有限时间收敛末制导律研究

针对导弹末制导过程中的终端落角约束的问题,基于滑模控制和有限时间控制理论,设计了一种有限时间收敛末制导律。利用终端滑模控制中滑模面上的跟踪误差能够有限时间收敛到0的特点,选取终端滑模面,引入落角约束项,采用有限时间稳定性理论对导引律的有限时间收敛特性进行了证明,并给出了收敛时间的数学表达式。将该末制导律与其他2种带落角约束的导引律进行了对比仿真。结果表明,利用该制导律,制导武器能以更高的命中精度和更小的落角偏差命中目标。     

远程制导炮弹2阶滑模导引控制一体化设计

以远程制导炮弹为研究对象,针对传统导引与控制系统分开设计,在打击机动目标时容易脱靶的缺陷,提出一种2阶滑模导引控制一体化设计方法。将舵控伺服系统视为1阶动力学过程,考虑制导炮弹末制导过程的特点,采用小扰动假设,基于初始弹目视线建立了适用于制导炮弹的纵向平面内的导引控制一体化设计线性模型。在目标机动策略未知及制导炮弹气动参数有误差的情况下,以零化弹目视线角速率为准则,基于准连续滑模控制方法,设计了一种2阶滑模一体化导引控制律。为了体现一体化设计的优势,基于传统滑模控制理论,给出了一种独立的鲁棒自动驾驶仪与鲁棒导引律。仿真结果表明,存在有界不确定性的情况下,一体化导引控制律具有更高的命中精度。     

系统收敛时间和攻击角度控制的滑模导引律

针对打击机动目标带攻击角度约束的导引律设计问题,采用滑模控制理论、任意收敛时间控制方法和干扰观测器,设计了一种攻击角度和收敛时间控制的导引律。根据弹目相对运动关系,将目标机动和建模误差等视为干扰,构建了考虑攻击角度约束的制导系统状态方程。分析了任意收敛时间控制方法在干扰情况下的性能,采用滑模控制和干扰观测器对任意收敛时间控制方法进行改进,提升鲁棒性。将该方法用于滑模面和趋近律设计中,采用干扰观测器对系统扰动进行估计,基于滑模控制理论,结合制导控制系统状态方程,推导出了收敛时间和攻击角度可控的滑模导引律。相比有限时间收敛导引律,该导引律的收敛时间和攻击角度可直接设定,无需根据制导参数计算。设置不同的目标机动方式以及不同的攻击角度和收敛时间,进行了多场景的数值仿真。结果表明,所提导引律能够有效实现攻击角度和收敛时间控制,并精确命中目标,同时相比现有导引律其制导性能更佳。     

空空导弹的微分对策末制导律研究

综合介绍了微分对策理论及其在空空导弹末制导律设计中应用的发展情况，重点是有关最优纯策略末制导律，最优混合策略末制导律，奇异摄动末制导律的设计方法。     

针对高速机动目标的三维非线性微分对策制导律

为有效拦截高超声速飞行器,提出了一种基于预测控制的三维微分对策制导律。该制导律将高速机动目标拦截末制导过程抽象为以视线角速率和燃料消耗为性能指标的零和微分对策问题,以非线性模型预测控制为框架,采用梯度下降法实时求解决策约束型有限时域微分对策,得到最优决策。该制导律能够在满足动态系统高维非线性、机动能力和燃料消耗等要求下,实现对目标的精确拦截; 在与比例导引律燃料消耗相当的情况下,具有末端弹道平直、制导精度高等优点。