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无动力学滞后的广义最优制导律解析研究

红外与激光工程 2015年第1期44卷 341-347页

作者：王辉武涛杜运理林德福北京理工大学宇航学院北京100081 中国兵器科学研究院北京100089

通过建立相对于终端弹目连线的导弹运动方程,将time-to-go的负n次幂函数引入到目标函数中,推导得到不考虑制导动力学的扩展比例导引和扩展的带落角约束的最优制导律。提出了广义最优制导律的概念,阐述了其在两种不同坐标系下的表现形式... 详细信息

通过建立相对于终端弹目连线的导弹运动方程,将time-to-go的负n次幂函数引入到目标函数中,推导得到不考虑制导动力学的扩展比例导引和扩展的带落角约束的最优制导律。提出了广义最优制导律的概念,阐述了其在两种不同坐标系下的表现形式和意义。针对终端弹目连线坐标系下的广义最优制导律,利用幂级数解法对闭环弹道微分方程进行了解析求解,得到了导弹相对终端弹目连线的位置、速度和加速度指令的解析表达式,并利用仿真的方法对解析结果进行了验证。

关键词：制导动力学最优制导律幂级数解法解析解终端落角约束

导引头隔离度相位滞后对寄生回路稳定性影响研究

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兵工学报 2011年第1期32卷 28-32页

作者：杜运理夏群利祁载康北京理工大学宇航学院北京100081

为了分析隔离度对制导控制系统稳定性的影响,提出了隔离度寄生回路的概念,在考虑隔离度相位滞后的基础上,建立了导引头隔离度寄生回路模型,通过对寄生回路无量纲化并采用劳斯稳定判据计算得到了寄生回路负反馈和正反馈时的稳定域,在复... 详细信息

为了分析隔离度对制导控制系统稳定性的影响,提出了隔离度寄生回路的概念,在考虑隔离度相位滞后的基础上,建立了导引头隔离度寄生回路模型,通过对寄生回路无量纲化并采用劳斯稳定判据计算得到了寄生回路负反馈和正反馈时的稳定域,在复频域分析了不同隔离度滞后角对寄生回路稳定域的影响。仿真证明相位滞后角的增大会降低系统的稳定域,但稳定域最小点不是出现在-180°相位滞后,而是出现在大约-140°时。所得结论对导弹制导控制系统初步方案确定具有指导作用。

关键词：航天器结构与设计导引头隔离度隔离度寄生回路稳定性隔离度相位滞后

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侵彻制导武器终端多约束最优制导律

固体火箭技术 2015年第2期38卷 166-171页

作者：刘大卫杜运理温求遒上官垠黎中国兵器科学研究院北京100089 北京理工大学宇航学院北京100081

针对侵彻型制导武器终端多约束制导问题,建立包含一阶弹体动力学的多约束制导模型,采用最优控制方法推导终端多约束制导问题的通解。根据终端约束与罚函数的关系,求解了实际工程中关心的3种最优制导律,并结合当前主流制导控制体制,在小... 详细信息

针对侵彻型制导武器终端多约束制导问题,建立包含一阶弹体动力学的多约束制导模型,采用最优控制方法推导终端多约束制导问题的通解。根据终端约束与罚函数的关系,求解了实际工程中关心的3种最优制导律,并结合当前主流制导控制体制,在小角假设下,将其表述为便于工程实现的形式,即包含弹体动力学的最优比例导引制导律、弹道成型最优制导律和终端多约束最优制导律。理论分析和典型末制导条件仿真表明,后2种制导律可为侵彻制导武器终端位置与角度双约束以及位置、角度与加速度多约束制导问题提供理论基础和工程应用参考。

关键词：侵彻制导武器终端多约束最优制导律比例导引弹道成型

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基于大气测量信息的风估计算法研究

北京理工大学学报 2011年第4期31卷 420-424页

作者：武涛夏群利刘大卫杜运理北京理工大学宇航学院北京100081

针对投放开环飞行子弹药的空地布撒武器命中精度受平面风影响严重的问题,提出在具有SINS/GPS系统的空地制导布撒武器硬件基础上,加装大气测量设备进行平面常值风速、风向估计.根据空地制导武器的不同射程、动力及弹道方案,分别提出开环... 详细信息

针对投放开环飞行子弹药的空地布撒武器命中精度受平面风影响严重的问题,提出在具有SINS/GPS系统的空地制导布撒武器硬件基础上,加装大气测量设备进行平面常值风速、风向估计.根据空地制导武器的不同射程、动力及弹道方案,分别提出开环制导飞行风速估计算法及闭环飞行风速估计算法.建立六自由度模型,利用相应误差源对闭环风速估算方法进行验证与精度分析.仿真表明该算法精度较高,具备较强的实际工程应用潜力.

关键词：大气数据计算机 SINS/GPS 风速估计精度分析

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非圆截面导弹BTT控制奇异性研究

北京理工大学学报 2011年第8期31卷 927-931页

作者：何镜夏群利温求遒杜运理北京理工大学宇航学院北京100081

针对目前非圆截面导弹BTT控制常用的反正切函数(arctan)制导指令转换算法易导致滚转角指令出现跳变的现象,建立了BTT控制指令生成与转换模型,借助偏导数和等高线的方法对BTT控制奇异性进行了深入分析,阐明了BTT控制奇异性产生的基本原因... 详细信息

针对目前非圆截面导弹BTT控制常用的反正切函数(arctan)制导指令转换算法易导致滚转角指令出现跳变的现象,建立了BTT控制指令生成与转换模型,借助偏导数和等高线的方法对BTT控制奇异性进行了深入分析,阐明了BTT控制奇异性产生的基本原因,提出了一种通过划分控制区域的奇异性控制策略.结果表明,通过在奇异控制区域采用滚转角指令平滑算法可有效消除BTT控制奇异性的影响,保证了系统的控制精度.最后通过数学仿真验证了控制策略的可行性.

关键词：非圆截面导弹 BTT控制制导指令控制区域控制策略

空地导弹对应不同驾驶仪下的中制导高度控制回路设计

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系统仿真学报 2008年第24期20卷 6763-6766页

作者：夏群力郭涛祁载康杜运理北京理工大学宇航科学技术学院北京100081

使用频率法和根轨迹法设计了姿态驾驶仪内回路对应的高度控制回路;对内回路姿态驾驶仪结构和过载驾驶仪结构分别对应的高度控制回路进行了对比分析。结果表明,两种内回路驾驶仪结构对应的高度控制回路性能基本一样,都是可行的。并在此... 详细信息

使用频率法和根轨迹法设计了姿态驾驶仪内回路对应的高度控制回路;对内回路姿态驾驶仪结构和过载驾驶仪结构分别对应的高度控制回路进行了对比分析。结果表明,两种内回路驾驶仪结构对应的高度控制回路性能基本一样,都是可行的。并在此基础上分析了内回路驾驶仪结构切换对中末制导交班切换的影响。结果表明,驾驶仪结构切换对中末制导交班切换的影响很小,可以考虑将中末制导交班切换时的两个切换同时进行。

关键词：空地导弹自动驾驶仪中制导高度控制

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雷达导引头天线罩误差对制导精度影响研究

弹箭与制导学报 2010年第5期30卷 79-82页

作者：杜运理夏群力蔡春涛北京理工大学宇航学院北京100081 海军航空工程学院山东烟台264001

为分析天线罩误差对脱靶量的影响,首次通过伴随法及无量纲化方法建立了包含天线罩误差寄生回路的无量纲化制导回路,给出了不同噪声输入下的无量纲脱靶量表达式。经仿真给出了寄生回路的稳定域及噪声输入下天线罩误差变化时的无量纲脱靶... 详细信息

为分析天线罩误差对脱靶量的影响,首次通过伴随法及无量纲化方法建立了包含天线罩误差寄生回路的无量纲化制导回路,给出了不同噪声输入下的无量纲脱靶量表达式。经仿真给出了寄生回路的稳定域及噪声输入下天线罩误差变化时的无量纲脱靶量曲线,仿真结果表明:除噪声功率谱密度、弹目相对运动速度和制导系统自振频率会影响脱靶量外,较小制导系统阻尼对天线罩误差更敏感,负的天线罩误差比正的天线罩误差对稳定性影响更大。

关键词：雷达导引头天线罩寄生回路无量纲化伴随法雷达制导

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多通道亮温数据反演积分水汽算法

高技术通讯 2014年第5期24卷 486-491页

作者：于子平卢建平杜运理王晋华王东吉雷连发中国兵器科学研究院北京100089 西安电子工程研究所西安710100

针对单通道微波辐射计测量水汽的不足,进行了用多通道辐射计分别测量不同频段的亮温的研究,提出了用多通道亮温数据反演大气积分水汽的算法。以此算法为基础,成功研制了MWP967KV国产双频段多通道微波辐射计,并于2012年用其对北京大气水... 详细信息

针对单通道微波辐射计测量水汽的不足,进行了用多通道辐射计分别测量不同频段的亮温的研究,提出了用多通道亮温数据反演大气积分水汽的算法。以此算法为基础,成功研制了MWP967KV国产双频段多通道微波辐射计,并于2012年用其对北京大气水汽进行了为期两个月的测量,同时与进口辐射计和探空数据进行了对比。试验结果表明,采用多通道亮温数据反演积分水汽的算法可以有效减少因液态水的强烈辐射特性造成的频段干扰,大气积分水汽的计算准确,晴天和雨雪天测量误差分别控制在6%和8%以内,计算测量精度对环境的依赖性小,具有高稳定性。

关键词：微波辐射计水汽密度湿度延迟亮温

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兵工技术与人工影响天气技术的融合发展

兵工技术与人工影响天气技术的融合发展