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基于脱靶量级数解的最优机动突防策略

北京航空航天大学学报 2020年第1期46卷 159-169页

作者：王亚帆周韬陈万春赫泰龙北京航空航天大学宇航学院北京100083

针对比例导引控制的拦截弹,建立高阶制导系统状态空间模型,基于脱靶量级数解公式,对目标最优机动突防策略及其影响因素进行了研究。首先,针对拦截弹的制导系统为线性一阶、线性高阶时,目标最优机动突防效果进行了仿真分析,结果表明拦截... 详细信息

针对比例导引控制的拦截弹,建立高阶制导系统状态空间模型,基于脱靶量级数解公式,对目标最优机动突防策略及其影响因素进行了研究。首先,针对拦截弹的制导系统为线性一阶、线性高阶时,目标最优机动突防效果进行了仿真分析,结果表明拦截弹弹体模型的准确性对突防效果存在影响,高阶系统对应脱靶量更大且效果更真实;将结果与一次阶跃机动和蛇形机动对比,发现最优机动突防效果最佳。然后,建立弹目运动的二维非线性模型,仿真得出目标最优机动产生的脱靶量曲线与线性系统吻合度较高,线性模型选取合适。最后,研究了有效导引比和剩余飞行时间估计误差对最优机动突防效果产生的影响,结果表明有效导引比估计误差对最优机动突防效果影响不大,剩余飞行时间估计误差则会使目标最优机动突防性能大幅下降,甚至部分情况比蛇形机动突防效果差。

关键词：突防最优机动脱靶量级数解估计误差伴随法仿真分析

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导弹摆脱距离可控的最优突防制导律

宇航学报 2023年第7期44卷 1053-1063页

作者：余昕宇王晓芳林海北京理工大学宇航学院北京100081

针对三维空间内导弹末制导段机动突防问题,基于最优控制原理,提出一种攻击弹与防御弹的弹间最小距离(摆脱距离)可控的突防制导律。建立了攻击弹、目标、防御弹三者之间的相对运动方程组。假设防御弹采用比例导引律,引入零控脱靶量,同时... 详细信息

针对三维空间内导弹末制导段机动突防问题,基于最优控制原理,提出一种攻击弹与防御弹的弹间最小距离(摆脱距离)可控的突防制导律。建立了攻击弹、目标、防御弹三者之间的相对运动方程组。假设防御弹采用比例导引律,引入零控脱靶量,同时考虑摆脱距离可控和攻击弹的控制能量最小问题,推导了最优突防控制模型,并基于最优控制理论进行求解。基于BP神经网络建立了反应当前战场攻防双方状态、制导律关键参数与最终摆脱距离非线性关系的代理模型,给出了突防制导律中关键参数的设定方法。仿真结果表明,采用本文的方法,可在控制能量尽量省的前提下实现三维空间内对攻击弹突防过程中摆脱距离的控制。

关键词：突防摆脱距离最优控制神经网络

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高超末段机动突防/精确打击弹道建模与优化

北京航空航天大学学报 2018年第3期44卷 556-567页

作者：李静琳陈万春闵昌万北京航空航天大学宇航学院北京100083

针对高超声速飞行器再入末段机动突防、精确打击问题,从最优控制角度出发,提出了一种考虑拦截弹动力学特性的最优机动突防弹道优化方法,获得了高超声速飞行器的最大机动能力。该方法将拦截弹运动模型引入突防弹道优化的模型中,通过施加... 详细信息

针对高超声速飞行器再入末段机动突防、精确打击问题,从最优控制角度出发,提出了一种考虑拦截弹动力学特性的最优机动突防弹道优化方法,获得了高超声速飞行器的最大机动能力。该方法将拦截弹运动模型引入突防弹道优化的模型中,通过施加约束限制拦截弹按照比例导引律飞行。根据飞行任务和交战双方的弹道特点分段,结合各段的任务和特性,分别提出了突防性能指标和精确打击性能指标等,并通过加权函数将各个独立、矛盾的性能指标统一,建立了多对象、多段、多约束机动突防弹道优化模型,采用Radau多段伪谱法(MRPM)进行求解。针对该问题求解的初值敏感、可行域窄等问题,提出了一系列弹道优化策略,提高了收敛速度和求解精度,最终获得了最优机动弹道,并通过协态映射原理对其最优性进行了验证。结果表明,该方法能充分发挥高超声速飞行器的机动能力,获得满足落点精度要求的突防弹道,相对已有方法,将脱靶量提高了1~2个量级。灵敏度分析表明,该弹道对拦截弹的发射时间不敏感。

关键词：机动突防拦截优化策略最优性条件灵敏度分析

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变质心再入弹头螺旋机动突防弹道设计

航空学报 2016年第5期37卷 1484-1493页

作者：王林林于剑桥王亚飞北京理工大学宇航学院北京100081 江苏自动化研究所连云港222006

为提高高超声速变质心再入弹头的突防能力,设计了一种基于主动螺旋机动的突防弹道。在建立变质心弹头动力学模型和弹目运动学模型的基础上,引入新的控制变量,通过控制质量块的偏移位置,将速度矢量和弹目连线的夹角控制在固定值并且使速... 详细信息

为提高高超声速变质心再入弹头的突防能力,设计了一种基于主动螺旋机动的突防弹道。在建立变质心弹头动力学模型和弹目运动学模型的基础上,引入新的控制变量,通过控制质量块的偏移位置,将速度矢量和弹目连线的夹角控制在固定值并且使速度矢量绕弹目连线以一定转速旋转来实现螺旋机动。在实现螺旋机动的基础上,推导了弹体处于螺旋机动状态下的螺旋机动半径和稳态脱靶量均方根的解析解。六自由度弹道仿真表明,所设计的突防方案使再入弹头能够进行有效的螺旋机动,通过合理控制机动幅度大小,可以在实现螺旋机动突防的同时保证较高的命中精度。

关键词：螺旋机动高超声速飞行器变质心控制突防再入

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基于多机协同航迹欺骗的组网雷达突防技术

系统工程与电子技术 2013年第11期35卷 2309-2313页

作者：李飞周中良苟新禹陈中起空军工程大学航空航天工程学院陕西西安710038

为充分发挥先进战机在突防敌预警探测雷达网过程中的电子战能力,提出了一种多机协同航迹欺骗技术。分析了航迹欺骗的基本原理,建立了单架战机欺骗单部雷达的基本模型。在此基础上,研究了多机协同航迹欺骗的耦合关系,分析了多机协同欺骗... 详细信息

为充分发挥先进战机在突防敌预警探测雷达网过程中的电子战能力,提出了一种多机协同航迹欺骗技术。分析了航迹欺骗的基本原理,建立了单架战机欺骗单部雷达的基本模型。在此基础上,研究了多机协同航迹欺骗的耦合关系,分析了多机协同欺骗的约束条件,给出了代价函数,建立了多机协同航迹欺骗最优控制模型。为提高模型解算的实时性和精度,对模型进行了无量纲化,并采用勒让德伪谱法对模型进行了求解。仿真结果表明,该方法可以实现对敌组网探测雷达的有效欺骗,完成突防任务。

关键词：协同航迹欺骗突防组网雷达勒让德伪谱法

基于战区弹道导弹突防的雷达干扰效果模糊评估

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系统工程与电子技术 2003年第7期25卷 807-809页

作者：周颖王雪松王国玉汪连栋刘义和国防科技大学电子科学与工程学院湖南长沙410073

提出了基于弹道导弹突防的雷达干扰效果模糊综合评估的方法。从雷达对抗的角度把整个防空武器系统划分为 5个子系统 ,应用模糊综合评判的方法 ,得出突防过程中 3个层次的雷达干扰效果评估。这种方法的优势在于不要求大样本的试验。

关键词：雷达干扰效果评估弹道导弹突防模糊综合评判

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基于博弈论的导弹机动突防策略研究

固体火箭技术 2014年第3期37卷 291-294页

作者：雷刚田海鹏鲜勇胡伟华西北工业大学航天学院第二炮兵工程大学 96271部队第二炮兵驻航天四院军代室

将博弈论方法运用到导弹与动能拦截武器(EKV)的攻防问题中,对导弹的机动突防策略进行优化,研究设计地面机动策略方法,仿真实现机动指令下的机动策略选择。仿真表明,在导弹机动加速度小于EKV机动加速度时,利用博弈式机动策略仍能实现有... 详细信息

将博弈论方法运用到导弹与动能拦截武器(EKV)的攻防问题中,对导弹的机动突防策略进行优化,研究设计地面机动策略方法,仿真实现机动指令下的机动策略选择。仿真表明,在导弹机动加速度小于EKV机动加速度时,利用博弈式机动策略仍能实现有效突防,为导弹机动突防策略研究提供一种思路。

关键词：博弈论实时机动机动策略突防

反舰导弹未端机动突防“密集阵”系统的模型与仿真

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系统仿真学报 2008年第6期20卷 1390-1393页

作者：王庆江高晓光西北工业大学电子信息学院陕西西安710072

"密集阵"是舰船所装备的用来拦截反舰导弹的重要近程防御系统(CIWS)之一。首先建立了反舰导弹的数学模型并进行了弹道仿真,然后建立了"密集阵"的模型,接着运用两者的模型进行了对抗仿真,最后给出了相应的结论。以上模型及仿真结果为反... 详细信息

"密集阵"是舰船所装备的用来拦截反舰导弹的重要近程防御系统(CIWS)之一。首先建立了反舰导弹的数学模型并进行了弹道仿真,然后建立了"密集阵"的模型,接着运用两者的模型进行了对抗仿真,最后给出了相应的结论。以上模型及仿真结果为反舰导弹末端机动突防"密集阵"系统在实战中的应用提供了参考。

关键词： “密集阵”系统突防末端机动过载控制

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反舰导弹末端机动的突防效果研究

宇航学报 2005年第6期26卷 758-761页

作者：顾文锦赵红超王凤莲海军航空工程学院控制工程系烟台264001 海军后勤技术装备研究所北京100074

利用共轭系统和拉氏变换技术,重点研究了反舰导弹的螺旋机动和摆式机动的突防效果。螺旋机动和摆式机动的加速度可以用纵向和航向平面内的加速度分量来表示。在平面内分析机动加速度引起的稳态脱靶量得到了简单的脱靶量解析解。利用该... 详细信息

利用共轭系统和拉氏变换技术,重点研究了反舰导弹的螺旋机动和摆式机动的突防效果。螺旋机动和摆式机动的加速度可以用纵向和航向平面内的加速度分量来表示。在平面内分析机动加速度引起的稳态脱靶量得到了简单的脱靶量解析解。利用该解析解,分析了机动持续时间对稳态脱靶量的影响。将纵向和航向平面内的稳态脱靶量综合起来得到了螺旋机动或者摆式机动所引起的稳态脱靶量。仿真结果表明这两种非平面机动方式比平面机动方式具有更好的突防效果。

关键词：反舰导弹末端机动突防共轭系统脱靶量