高机动弹道目标末端拦截的新型有限时间滑模制导律设计

作     者：雷坤 梁勇奇 蔡祥健 蔡光斌 LEI Kun;LIANG Yongqi;CAI Xiangjian;CAI Guangbin

作者机构：西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室陕西西安710049 火箭军工程大学导弹工程学院陕西西安710025 

出 版 物：《飞行力学》 (Flight Dynamics)

年 卷 期：2020年第38卷第5期

页      面：63-69页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助(61773387) 宇航动力学国家重点实验室开放基金资助(2015ADL-DW0203) 中央高校基本科研业务费专项基金资助(xjj2016070) 中国博士后科学基金资助(2017T100770,2016M590971) 

主　　题：高机动弹道目标 滑模制导律 末端拦截 快速双幂次趋近律 加速度上界自适应估计 

摘      要：针对高机动弹道目标末端拦截问题,设计了一种具有有限时间收敛特性的新型滑模制导律。首先针对目标三维运动强耦合的特点,基于视线旋转坐标系内弹目相对运动关系建模,结合降维微分几何制导律和滑模控制理论,并采用快速双幂次趋近律构造了有限时间内快速收敛的连续制导指令;同时,采用了一种在末端拦截段使视线转率随弹目相对距离的减小在有限时间内快速收敛的滑模面;进而将目标的机动加速度视为上界未知的有界扰动,并通过自适应估计实现对目标加速度上界的快速逼近,可显著提高滑模面收敛速度,同时减弱抖震现象;最后,通过李雅普诺夫定律,对所提出新制导律的稳定性进行了证明。仿真结果表明,所设计的新型制导律能有效拦截高机动弹道目标。