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快速爬升的奇异摄动中制导律设计

北京航空航天大学学报 1998年第6期24卷 707-710页

作者：富立范耀祖北京航空航天大学

为满足实际作战的要求，基于最优控制理论和奇异摄动方法，提出了一种可保证中远程空地导弹快速爬升到最优高度的中制导律．它由变系数最优爬升控制，最小能量巡航控制和最小能量下滑控制组成．为了减小爬升段控制对下滑段的影响，提出... 详细信息

为满足实际作战的要求，基于最优控制理论和奇异摄动方法，提出了一种可保证中远程空地导弹快速爬升到最优高度的中制导律．它由变系数最优爬升控制，最小能量巡航控制和最小能量下滑控制组成．为了减小爬升段控制对下滑段的影响，提出了一种新的控制逻辑．最后针对某型空地导弹进行了仿真．结果表明，该中制导律较好地满足了中远程空地导弹在中制导段的要求．本文的研究结果具有较好地工程参考价值．

关键词：最佳控制摄动理论中制导制导律导弹

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基于零控脱靶量的大气层外拦截中制导研究

飞行力学 2007年第3期25卷 34-37页

作者：汤一华陈士橹万自明西北工业大学航天学院陕西西安710072

针对大气层外拦截中段采用耗尽关机固体燃料发动机的情况,设计了基于零控脱靶量的鲁棒中制导律。推导了系统状态转移矩阵,通过数值方法求解得到考虑地球扁率J2摄动项的拦截器零控脱靶状态,在此基础上将推力分解到视线方向和垂直视线方向... 详细信息

针对大气层外拦截中段采用耗尽关机固体燃料发动机的情况,设计了基于零控脱靶量的鲁棒中制导律。推导了系统状态转移矩阵,通过数值方法求解得到考虑地球扁率J2摄动项的拦截器零控脱靶状态,在此基础上将推力分解到视线方向和垂直视线方向,并根据垂直视线方向需要速度增量大小设计了推力分配比例系数,使得推力方向平稳变化且能快速减小系统的零控脱靶量。仿真表明,所设计的中制导律简单、可靠,便于工程实现,能有效提高拦截精度,并对发动机工作参数具有较强的鲁棒性。

关键词：大气层外拦截零控脱靶量中制导状态转移矩阵

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高超声速导弹近最优中制导律

飞行力学 2014年第1期32卷 48-52页

作者：乔清青陈万春北京航空航天大学宇航学院北京100191

针对高超声速导弹无热流约束弹道的热流率过大问题,用动态逆和奇异摄动方法推导了一种最大末端能量近最优中制导律。根据变量的时间尺度,将导弹质点动力学模型分成三层,对降阶系统用最小值原理计算出降阶最优高度。在第一边界层和第二... 详细信息

针对高超声速导弹无热流约束弹道的热流率过大问题,用动态逆和奇异摄动方法推导了一种最大末端能量近最优中制导律。根据变量的时间尺度,将导弹质点动力学模型分成三层,对降阶系统用最小值原理计算出降阶最优高度。在第一边界层和第二边界层分别使用动态逆方法设计出闭环控制器,使导弹沿降阶最优高度飞行。数值仿真结果表明,该制导律可将导弹导引至目标附近,并为末段拦截保存能量。该制导律使导弹沿降阶最优高度飞行,形成了平滑弹道,使最大热流率显著降低,符合工程应用要求。

关键词：中制导摄动理论反馈线性化热流率

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利用冲量进行中制导研究

弹箭与制导学报 2007年第1期27卷 10-12页

作者：王川马清华刘新学第二炮兵工程学院西安710025

在弹道导弹自由段某时刻tk通过组合导航手段可获得导弹较高精度状态参数,以该状态为初值积分计算至Ts后得冲量制导点位置及速度矢量,在Ts时间内解两点边值问题确定出导弹在冲量制导点所需速度增量,T可根据弹上计算机性能自由选取,计算... 详细信息

在弹道导弹自由段某时刻tk通过组合导航手段可获得导弹较高精度状态参数,以该状态为初值积分计算至Ts后得冲量制导点位置及速度矢量,在Ts时间内解两点边值问题确定出导弹在冲量制导点所需速度增量,T可根据弹上计算机性能自由选取,计算机计时至tk+T时进行冲量制导,使导弹获得需要速度,可完全消除主动段偏差,从而提高了导弹精度。

关键词：弹道导弹中制导冲量

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纯惯导中制导误差分析

飞行力学 2007年第2期25卷 50-52页

作者：李刚鲜勇第二炮兵工程学院603教研室陕西西安710025

针对洲际弹道导弹,在分析加速度计测量误差和陀螺漂移误差对导弹视加速度影响的基础上,给出了中制导段惯性系统对速度和位置的误差传递模型,对给定的惯组误差系数偏差进行了纯惯性导航制导误差计算。仿真结果表明,纯惯导中制导对洲际导... 详细信息

针对洲际弹道导弹,在分析加速度计测量误差和陀螺漂移误差对导弹视加速度影响的基础上,给出了中制导段惯性系统对速度和位置的误差传递模型,对给定的惯组误差系数偏差进行了纯惯性导航制导误差计算。仿真结果表明,纯惯导中制导对洲际导弹落点精度影响比较大。该算法可用于纯惯性中制导方案设计。

关键词：惯性导航中制导落点偏差

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基于综合优化函数的中制导段弹道规划

战术导弹技术 2024年第3期 108-113,122页

作者：郭佳晖蒋滨安殷庆虎张航中国人民解放军陆军炮兵防空兵学院合肥230031 中国人民解放军91991部队舟山316000

为合理规划制导炮弹中制导段的滑翔弹道,构建了综合优化函数,并将其作为弹道规划的性能指标。相比于传统性能指标,所提函数综合考虑了炮弹在滑翔飞行时的能量损失与机动效率,解决了传统性能指标过于片面等问题。为验证其有效性与优越性... 详细信息

为合理规划制导炮弹中制导段的滑翔弹道,构建了综合优化函数,并将其作为弹道规划的性能指标。相比于传统性能指标,所提函数综合考虑了炮弹在滑翔飞行时的能量损失与机动效率,解决了传统性能指标过于片面等问题。为验证其有效性与优越性,着重分析了其取值对滑翔弹道的影响,并利用hp-自适应拉道伪谱法对弹道规划问题进行求解。结果表明,以综合优化函数作为性能指标,可以大大提高制导炮弹的末端速度以及机动能力,有利于提高炮弹的命中精度与毁伤效能。此外,综合优化函数也可与传统性能指标相结合,构建复合型优化指标,进一步扩大其应用范围。

关键词：制导炮弹中制导弹道规划能量损失率机动效率综合优化函数拉道伪谱法

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高超声速巡航飞行器中制导研究

现代防御技术 2006年第6期34卷 61-65页

作者：李惠峰陈金栋李娜英北京航空航天大学宇航学院北京100083

通过分析目前应用较为普遍的几种组合导航方式,针对高超声速巡航飞行器,提出了采用捷联惯性导航系统(SINS)/GPS/天文导航系统(CNS)组合导航作为其中段制导方案,并利用四元数法进行捷联惯性导航计算,运用联邦滤波方法对组合导航进行了仿... 详细信息

通过分析目前应用较为普遍的几种组合导航方式,针对高超声速巡航飞行器,提出了采用捷联惯性导航系统(SINS)/GPS/天文导航系统(CNS)组合导航作为其中段制导方案,并利用四元数法进行捷联惯性导航计算,运用联邦滤波方法对组合导航进行了仿真,仿真结果表明该方案行之有效。

关键词：高超声速巡航飞行器组合式导航中制导联邦滤波

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基于外部信息源的临近空间飞行器中制导研究

航天控制 2010年第2期28卷 23-28,35页

作者：呼卫军杨业周军西北工业大学精确制导与控制研究所西安710072 北京航天自动控制研究所北京100854

针对用于高超声速巡航飞行器拦截的临近空间飞行器,提出了基于预测校正算法的中制导方法,基于外部预警系统所提供的目标信息,通过对影响末制导段拦截精度的空间交会角分析,给出了中制导虚拟终端目标的生成方法。利用基于单纯形算法的最... 详细信息

针对用于高超声速巡航飞行器拦截的临近空间飞行器,提出了基于预测校正算法的中制导方法,基于外部预警系统所提供的目标信息,通过对影响末制导段拦截精度的空间交会角分析,给出了中制导虚拟终端目标的生成方法。利用基于单纯形算法的最优化求解算法进行预测校正算法的实现。针对中制导的实现特点,分别建立了适合的目标函数、预测方程和迭代优化算法。最终,通过仿真验证了算法的可行性和有效性,仿真结果标明,对于最大升阻比为2的飞行器,所提出的算法可基于目标的运动实时进行中制导轨迹的调整,到达期望的中制导终端点。最大位置偏差不超过500m,速度偏差小于10m/s,航迹倾角和航迹偏角小于2.5°和3.0°。

关键词：临近空间飞行器中制导预测校正算法单纯形算法

基于Guass伪谱法的空空导弹中制导方法研究

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飞行力学 2024年第5期42卷 72-76页

作者：雷文贵周浩陈万春北京航空航天大学宇航学院北京100191

针对空空导弹拦截临近空间目标的中制导问题,开展中制导律设计方法研究。首先,建立空空导弹拦截高超声速目标射程最大的最优控制模型,采用Guass伪谱法对最优控制问题进行求解;然后,基于Guass伪谱法的优化结果进行中制导设计,将飞行过程... 详细信息

针对空空导弹拦截临近空间目标的中制导问题,开展中制导律设计方法研究。首先,建立空空导弹拦截高超声速目标射程最大的最优控制模型,采用Guass伪谱法对最优控制问题进行求解;然后,基于Guass伪谱法的优化结果进行中制导设计,将飞行过程中的中制导律分为正弦迎角转弯段和弹道阻尼段;最后,仿真验证空空导弹采用设计的制导律拦截高超声速目标的可行性和有效性。研究结果可为空空导弹中制导律设计和工程实际应用提供理论参考。

关键词：中制导空空导弹最优控制 Guass伪谱法