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考虑零控拦截的中制导最优弹道修正

兵工学报 2018年第8期39卷 1515-1525页

作者：周觐雷虎民空军工程大学防空反导学院陕西西安710051

针对临近空间防御作战问题,设计了考虑零控拦截的中制导段最优弹道修正算法。通过分析末制导阶段拦截弹和目标的相对运动关系,推导得到了零控拦截条件,此条件由目标和拦截弹的速度比以及二者速度矢量和视线之间的夹角唯一确定;针对目标... 详细信息

针对临近空间防御作战问题,设计了考虑零控拦截的中制导段最优弹道修正算法。通过分析末制导阶段拦截弹和目标的相对运动关系,推导得到了零控拦截条件,此条件由目标和拦截弹的速度比以及二者速度矢量和视线之间的夹角唯一确定;针对目标信息更新造成的基准弹道不满足零控拦截条件的情形,提出了在中制导段进行最优弹道修正的方案,调整中制导和末制导交接班时刻拦截弹状态,以重新满足零控拦截条件;通过对基准弹道满足的最优化条件以及横截条件进行再次求导,推导得到了控制量的补偿量,此补偿量的求解考虑到了拦截弹的初始状态偏差以及终端约束偏差,确保了指令解算的可实现性。通过仿真验证了所提方法的有效性以及优越性。

关键词：拦截弹中制导零控拦截弹道修正中制导和末制导交接班最优化

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一种基于滑动库的多模型在线建模方法

控制与决策 2010年第1期25卷 121-125页

作者：邵雷雷虎民赵宗宝空军工程大学导弹学院陕西三原713800

针对未知边界的复杂非线性系统,提出一种基于滑动库的多模型在线建模方法.该方法首先结合滑动库思想,利用系统输入输出数据在线确定输入空间的边界,使其不需要准确知道系统输入空间的边界,减小了对先验信息的依赖性;然后,基于模糊划分... 详细信息

针对未知边界的复杂非线性系统,提出一种基于滑动库的多模型在线建模方法.该方法首先结合滑动库思想,利用系统输入输出数据在线确定输入空间的边界,使其不需要准确知道系统输入空间的边界,减小了对先验信息的依赖性;然后,基于模糊划分的方法对输入数据在线聚类;最后,基于最小二乘法建立局部模型,并根据数据对局部模型的参数进行更新.仿真结果表明了该方法处理未知边界非线性系统在线建模问题的有效性.

关键词：非线性系统在线多模型建模滑动库聚类模糊空间划分

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真比例导引反高速目标拦截能力分析

系统工程与电子技术 2018年第10期40卷 2296-2304页

作者：周觐雷虎民空军工程大学防空反导学院陕西西安710043

针对反高速目标拦截作战过程中拦截弹中末制导交接班时刻状态约束设置的问题,分析了真比例导引制导律的拦截能力。首先,通过分析末制导阶段拦截弹和目标的相对运动关系,推导得到了成功拦截目标的充分必要条件以及目标速度前置角需要满... 详细信息

针对反高速目标拦截作战过程中拦截弹中末制导交接班时刻状态约束设置的问题,分析了真比例导引制导律的拦截能力。首先,通过分析末制导阶段拦截弹和目标的相对运动关系,推导得到了成功拦截目标的充分必要条件以及目标速度前置角需要满足的约束范围;其次,在中末制导交接班不满足拦截条件的情况下,针对拦截高速非机动目标作战情形,通过分析拦截弹速度前置角和目标速度前置角的变化关系,给出了真比例导引静态捕获区(static capture region,SCR)的定义以及构成;然后,针对拦截高速机动目标作战情形,结合目标速度前置角约束范围得到了真比例导引动态捕获区(dynamic capture region,DCR)的定义以及构成;最后开展了3种情形下的数字仿真,验证了真比例导引拦截能力分析的合理性和有效性。

关键词：真比例导引捕获区中末制导交接班高超声速目标

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一种多无人机协同侦察航路规划算法仿真

系统仿真学报 2007年第2期19卷 433-436页

作者：杨遵雷虎民空军工程大学导弹学院陕西三原713800

无人机协同侦察航路规划的算法复杂,数据量大,不易收敛。针对这些特点,采用了基于分散规划、集中调整思想的层次分解策略来确定参考航路。首先改进了粒子群优化算法,并运用该算法确定无人机的协同任务初始航路;然后给出了一种新的航路... 详细信息

无人机协同侦察航路规划的算法复杂,数据量大,不易收敛。针对这些特点,采用了基于分散规划、集中调整思想的层次分解策略来确定参考航路。首先改进了粒子群优化算法,并运用该算法确定无人机的协同任务初始航路;然后给出了一种新的航路光顺优化指标,对初始航路平滑修正。仿真实验结果表明,该方法能够解决无人机的协同侦察航路规划问题,是一种效率较高的规划算法。

关键词：无人机侦察航路规划粒子群优化算法层次分解序列二次规划

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一种拦截机动目标的最优中制导律设计

弹道学报 2012年第3期24卷 49-53页

作者：周池军雷虎民叶继坤空军工程大学导弹学院陕西三原713800

针对拦截大机动目标的中制导问题,设计了一种最优中制导律.建立了弹目相对运动学模型,以控制能量最小和中末制导交班时刻的速度前置角最小为性能指标,利用伪控制变量方法推导了最优制导律,并给出了一种剩余飞行时间的估计方法.仿真结果... 详细信息

针对拦截大机动目标的中制导问题,设计了一种最优中制导律.建立了弹目相对运动学模型,以控制能量最小和中末制导交班时刻的速度前置角最小为性能指标,利用伪控制变量方法推导了最优制导律,并给出了一种剩余飞行时间的估计方法.仿真结果表明,所设计的制导律在目标作大机动飞行的情况下,能够有效减小制导指令且使中末制导交班时刻的速度前置角接近于0.

关键词：中制导律速度前置角最优控制

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基于分数阶微积分PD^λ比例导引制导规律

控制理论与应用 2010年第1期27卷 126-130页

作者：王飞雷虎民空军工程大学导弹学院陕西三原713800

为了继承和发扬传统PID比例导引的优点,同时弥补其不足,本文在扩展PID比例导引制导律的基础上,提出了分数阶微积分PDλ比例导引律.首先介绍了分数阶微积分的定义、性质及其数值方法,分析了分数阶微积分PDλ比例导引制导系统的静态误差... 详细信息

为了继承和发扬传统PID比例导引的优点,同时弥补其不足,本文在扩展PID比例导引制导律的基础上,提出了分数阶微积分PDλ比例导引律.首先介绍了分数阶微积分的定义、性质及其数值方法,分析了分数阶微积分PDλ比例导引制导系统的静态误差和制导灵敏度,研究了分数阶微积分PDλ比例导引律的弹道特性和控制器特性,最后结合仿真分析得出结论:PDλ控制器对其本身参数和被控对象参数的变化都不敏感,具有更强的鲁棒性,PDλ比例导引律提高了导弹制导系统的性能,提高了导弹的命中精度.

关键词：分数阶微积分 PDλ比例导引律 PID比例导引律静态误差和制导灵敏度

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∑-Δ调制器的高阶滑模设计

系统工程与电子技术 2008年第3期30卷 585-588页

作者：唐治理雷虎民空军工程大学导弹学院陕西三原713800

由于高阶滑模与传统滑模(一阶滑模)相比有更高的控制精度,把高阶滑模控制引入到∑-Δ调制器设计中来。在设计中,把高阶∑-Δ调制器看成一个带反馈的非线性动态系统,并把系统分成被控对象和控制器,然后应用高阶滑模进行控制设计。作为示... 详细信息

由于高阶滑模与传统滑模(一阶滑模)相比有更高的控制精度,把高阶滑模控制引入到∑-Δ调制器设计中来。在设计中,把高阶∑-Δ调制器看成一个带反馈的非线性动态系统,并把系统分成被控对象和控制器,然后应用高阶滑模进行控制设计。作为示例,用二阶滑模对三阶∑-Δ调制器进行了设计,仿真结果表明,基于高阶滑模控制设计的调制器信噪比高、量化误差小。

关键词：高阶∑-△调制器非线性动态系统高阶滑模信噪比

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一种Terminal滑模制导规律研究

弹道学报 2011年第4期23卷 10-15页

作者：张旭雷虎民曾华朱良志空军工程大学导弹学院中国人民解放军94211部队

为拦截高速、大机动目标,建立了纵向平面内的拦截器-目标非线性相对运动学模型,基于Terminal滑模控制中滑模面上的跟踪误差能够在有限时间内收敛到0的思想,设计了纵向平面内的Terminal滑模制导律,并结合Lyapunov稳定性理论对其稳定性进... 详细信息

为拦截高速、大机动目标,建立了纵向平面内的拦截器-目标非线性相对运动学模型,基于Terminal滑模控制中滑模面上的跟踪误差能够在有限时间内收敛到0的思想,设计了纵向平面内的Terminal滑模制导律,并结合Lyapunov稳定性理论对其稳定性进行了证明推导;将继电特性连续化的方法引入到制导律设计中,实现了准滑动模态控制.仿真表明,所设计制导律能使视线角速率在有限时间内收敛到0.该制导律符合动能拦截器可用过载小、燃料受限、对脱靶量要求高等要求,具有一定的工程应用价值.

关键词：拦截器 Terminal滑模制导律有限时间收敛机动目标

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一种用于弹道导弹助推段拦截的最优制导律

弹道学报 2011年第4期23卷 16-21页

作者：肖增博雷虎民叶继坤宋龙徐剑芸空军工程大学导弹学院陕西三原713800 中国空空导弹研究院河南洛阳471009

针对弹道导弹助推段的拦截问题,基于线性二次型微分对策理论,提出了空基拦截弹直接碰撞制导律.根据拦截弹和弹道目标的追逃对策模型,在具有目标先验信息和无目标先验信息条件下分别设计了拦截弹最优制导指令;通过控制指令分解,将拦截弹... 详细信息

针对弹道导弹助推段的拦截问题,基于线性二次型微分对策理论,提出了空基拦截弹直接碰撞制导律.根据拦截弹和弹道目标的追逃对策模型,在具有目标先验信息和无目标先验信息条件下分别设计了拦截弹最优制导指令;通过控制指令分解,将拦截弹制导过程分为弹道形成制导段和末制导段.该制导律可以消除目标机动和估计误差带来的影响,具有较强的适应性.仿真结果表明,所设计的制导律满足设计指标,达到了直接碰撞杀伤目标的目的.

关键词：弹道导弹助推段拦截线性二次型微分对策最优制导律控制分解