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视线角约束自适应滑模中制导律

系统工程与电子技术 2018年第4期40卷 855-859页

作者：吕寿坤周荻孟克子王子才北京电子工程总体研究所北京100854 哈尔滨工业大学航天学院黑龙江哈尔滨150001

基于导弹和目标相对运动方程,设计了视线角约束自适应滑模中制导律。应用Lyapunov稳定性理论证明了该制导律能使制导系统在有限时间内收敛至滑动模态面;当制导系统进入滑动模态面后,基于积分理论证明了中末制导交班时刻视线角能够收敛... 详细信息

基于导弹和目标相对运动方程,设计了视线角约束自适应滑模中制导律。应用Lyapunov稳定性理论证明了该制导律能使制导系统在有限时间内收敛至滑动模态面;当制导系统进入滑动模态面后,基于积分理论证明了中末制导交班时刻视线角能够收敛至期望值且视线角速率可以收敛至零附近。进一步将该制导律扩展到三维空间的拦截问题。最后,针对拦截正弦机动目标进行了仿真。结果表明:设计的制导律鲁棒性强,引起的交班误差小。

关键词：视线角约束滑模控制中制导律有限时间收敛中末制导交班

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带视线角约束的多导弹有限时间协同制导律

兵工学报 2018年第2期39卷 305-314页

作者：吕腾吕跃勇李传江郭延宁哈尔滨工业大学航天学院黑龙江哈尔滨150001

针对多导弹在平面内从各自期望方向同时击中机动目标的问题,提出了一种带视线角约束且能打击机动目标的有限时间协同制导律。基于平面内的导弹-目标相对运动方程建立了考虑视线角约束的多导弹协同制导模型;在视线方向基于多智能体协同... 详细信息

针对多导弹在平面内从各自期望方向同时击中机动目标的问题,提出了一种带视线角约束且能打击机动目标的有限时间协同制导律。基于平面内的导弹-目标相对运动方程建立了考虑视线角约束的多导弹协同制导模型;在视线方向基于多智能体协同控制理论和积分滑模控制理论设计了多导弹分布式有限时间协同制导律,以保证所有导弹打击时刻有限时间趋于一致;在视线法向方向采用非线性干扰观测器对目标加速度在有限时间内进行估计,并基于有限时间滑模控制理论设计了带视线角约束的制导律,以保证导弹击中机动目标且其视线角有限时间内收敛到期望值。通过仿真验证了所设计的协同制导律可使多导弹从各自期望方向同时击中机动目标。

关键词：多导弹协同制导有限时间分布式通信拓扑视线角约束机动目标

适用于天基测控小范围视线角约束的运载火箭轨道优化设计

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导弹与航天运载技术 2015年第4期 5-7页

作者：李重远胡炜周天帅何兆伟宋强北京宇航系统工程研究所北京100076

测控系统对运载火箭的约束是轨道优化设计的重要条件。随着卫星平台高度和宽度的增加,导致天基测控视线角约束越来越严苛。为保证发射大型卫星任务仍适用于天基测控,对运载火箭轨道进行优化设计,以运载能力最优为目标,迭代飞行程序角,... 详细信息

测控系统对运载火箭的约束是轨道优化设计的重要条件。随着卫星平台高度和宽度的增加,导致天基测控视线角约束越来越严苛。为保证发射大型卫星任务仍适用于天基测控,对运载火箭轨道进行优化设计,以运载能力最优为目标,迭代飞行程序角,满足天基测控小范围视线角约束条件,进而延长测控弧段。分析了运载火箭轨道优化设计对天基测控特性的改善作用。

关键词：天基测控视线角约束轨道优化设计

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一种有视线角约束的模糊变系数变结构制导律

现代防御技术 2023年第5期51卷 67-76页

作者：敦晓彪张新博尹童蔡婧竹李宏宇于成龙宿敬亚北京电子工程总体研究所北京100854 中国久远高新技术装备公司北京100094

针对有末端视线角约束下拦截高速机动目标的场景,设计了一种模糊变系数变结构制导律。提出了一种自适应变结构制导律,制导律可以根据弹目距离自适应调整趋近滑模面的速度;用饱和函数代替制导律中的开关项,有效消除了系统抖振。仿真表明... 详细信息

针对有末端视线角约束下拦截高速机动目标的场景,设计了一种模糊变系数变结构制导律。提出了一种自适应变结构制导律,制导律可以根据弹目距离自适应调整趋近滑模面的速度;用饱和函数代替制导律中的开关项,有效消除了系统抖振。仿真表明,拦截高速非机动和高速机动目标,提出的变结构制导律均可以满足视线角约束和脱靶量要求,但需用过载较大。为解决需用过载较大的问题,引入模糊控制方法,设计模糊控制器对变结构制导律中的导引系数进行优化,得到了一种模糊变系数变结构制导律,可以满足视线角约束且有效抑制了系统的需用过载。

关键词：变结构模糊控制制导律高速机动视线角约束

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考虑视线角约束的多拦截弹协同制导律研究

考虑视线角约束的多拦截弹协同制导律研究

作者：张明洁国防科技大学

学位级别：硕士

随着导弹技术的日益发展,导弹机动突防能力越来越强,依靠单枚导弹或多枚无协同导弹对机动目标实现成功拦截的难度越来越大。基于协同的多导弹系统具有作战范围大、毁伤效果强、突防或拦截的成功率高等特点,是实施饱和攻击和高效拦截的... 详细信息

随着导弹技术的日益发展,导弹机动突防能力越来越强,依靠单枚导弹或多枚无协同导弹对机动目标实现成功拦截的难度越来越大。基于协同的多导弹系统具有作战范围大、毁伤效果强、突防或拦截的成功率高等特点,是实施饱和攻击和高效拦截的有效手段,已成为未来新型作战的研究热点之一。论文以多导弹协同拦截问题为背景,开展基于观测器的目标机动估计和考虑视线角约束的协同制导研究,以提高目标机动信息未知情况下多拦截弹系统的制导精度,主要研究内容包括:（1）针对拦截过程中目标机动信息难以精确测量的问题,将目标机动视为协同拦截系统的外部干扰输入,进行目标机动估计。设计了用于目标机动估计的固定时间收敛干扰观测器,基于滑模控制和固定时间控制理论分析了所设计观测器的快速收敛性能,并通过仿真实验验证了所设计目标机动观测器的有效性。（2）针对多拦截弹以期望视线角同时拦截机动目标的问题,以剩余时间估计值为协调变量,设计了同时满足脱靶量和视线角约束的三维协同制导律。首先,基于固定时间控制理论设计了视线方向上的制导指令,可以确保所有导弹的剩余时间在固定时间内收敛到一致。然后,在视线倾角和视线偏角方向上基于滑模控制理论设计了相应的制导指令,可以保证各导弹的视线倾角和视线偏角在固定时间内收敛到期望值。最后,通过数值仿真实验验证了所提出三维协同制导律的有效性。（3）为了降低剩余时间估计值引入的误差,并避免抖振现象和奇异现象,引入弹目距离为协调变量,基于积分滑模理论设计了考虑视线角约束的三维协同制导律。通过理论分析,证明了所设计的三维协同制导律能确保所有导弹的弹目距离和相对运动速度均能在固定时间内快速收敛到一致,视线倾角和视线偏角能在固定时间内快速收敛到期望值。数值仿真实验表明所设计的积分滑模三维协同制导律可用于拦截不同的机动目标,且制导律的收敛时间上界与初始状态无关。

关键词：协同制导视线角约束目标机动固定时间控制干扰观测器滑模控制

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带视线角约束的三维有限时间滑模制导律

带视线角约束的三维有限时间滑模制导律

第二十届中国系统仿真技术及其应用学术年会（20thC...

作者：田野蔡远利邓逸凡西安交通大学电子与信息工程学院

针对拦截来袭目标的三维末制导问题,本文应用滑模控制方法设计了一种带攻击角约束的有限时间收敛光滑制导律。通过建立耦合的三维弹目相对运动模型进行控制律设计,该方法无需对将系统模型解耦为两个相互正交的通道或进行线性化处理,并... 详细信息

针对拦截来袭目标的三维末制导问题,本文应用滑模控制方法设计了一种带攻击角约束的有限时间收敛光滑制导律。通过建立耦合的三维弹目相对运动模型进行控制律设计,该方法无需对将系统模型解耦为两个相互正交的通道或进行线性化处理,并将终端弹道倾角约束转化为终端视线角度约束。制导律能够在有限时间内控制导弹以期望视线角对目标进行精确打击,基于Lyapunov稳定性理论证明了制导系统的稳定性。最后,对机动目标进行拦截仿真分析,仿真结果验证了所设计制导律的有效性。

关键词：三维制导律视线角约束滑模控制有限时间耦合模型

来源： cnki会议评论

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预定时间多导弹三维协同制导律

宇航学报 2023年第8期44卷 1238-1250页

作者：池海红丁栖航张国良哈尔滨工程大学智能科学与工程学院哈尔滨150001 中国运载火箭技术研究院北京100076

针对多枚导弹在三维空间中协同打击机动目标问题,提出了一种具有攻击时间约束和视线角约束的预定时间协同制导律。提出的预定时间协同制导律由两部分组成。首先,设计了新的预定时间多智能体一致性协议,在此基础上设计了视线方向的预定... 详细信息

针对多枚导弹在三维空间中协同打击机动目标问题,提出了一种具有攻击时间约束和视线角约束的预定时间协同制导律。提出的预定时间协同制导律由两部分组成。首先,设计了新的预定时间多智能体一致性协议,在此基础上设计了视线方向的预定时间协同制导律,保证各导弹同时命中目标。此外,设计了新的预定时间非奇异快速终端滑模面,在此基础上设计了视线法向的预定时间协同制导律,使得各导弹可以在预定时间内收敛到期望的视线角。最后,通过对以上协同制导律进行三维数值仿真,验证了设计的预定时间协同制导律的有效性。

关键词：导弹协同制导律预定时间一致性视线角约束预定时间滑模面

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基于虚拟视角约束的机动目标拦截制导方法

航空学报 2022年第1期43卷 430-446页

作者：王亚宁王辉林德福袁亦方北京理工大学宇航学院北京100081 北京理工大学无人机自主控制技术北京市重点实验室北京100081 中国人民解放军63961部队北京100012

为使导弹能够以一定的末端攻击角度对机动目标进行拦截,提出了一种带有终端虚拟视角约束以及终端视线角约束的机动目标拦截制导方法。基于速度系各运动矢量之间的变换关系,建立了虚拟相对运动坐标系下的非线性模型,并将线性模型中多项... 详细信息

为使导弹能够以一定的末端攻击角度对机动目标进行拦截,提出了一种带有终端虚拟视角约束以及终端视线角约束的机动目标拦截制导方法。基于速度系各运动矢量之间的变换关系,建立了虚拟相对运动坐标系下的非线性模型,并将线性模型中多项式制导的思想创新性地引入到非线性模型中,通过末端虚拟视角约束以及末端视线角约束对关于弹目距离的多项式虚拟控制量进行求解,并根据虚拟矢量与运动矢量之间的变换关系得到速度系下的加速度指令表达式。针对不同制导系数、不同末端攻击角度及不同类型的机动目标等条件进行了仿真验证,同时与弹道成型制导律进行了仿真对比。仿真结果表明,所提出的制导律可以使导弹以期望的攻击角度拦截机动目标,末端虚拟视角收敛为零,避免了末端指令饱和现象。

关键词：相对运动虚拟视角约束视线角约束多项式制导机动目标最优制导

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有向拓扑下无径向速度测量的多导弹协同制导

宇航学报 2018年第11期39卷 1238-1247页

作者：吕腾李传江郭延宁吕跃勇哈尔滨工业大学控制科学与工程系哈尔滨150001

针对多枚导弹在平面内从各自期望的方向同时击中移动目标问题,提出一种有向通信拓扑下无需导弹-目标径向速度测量且带视线角约束的分布式有限时间协同制导律。基于平面内导弹-目标相对运动方程建立带视线角约束的多导弹协同制导模型。... 详细信息

针对多枚导弹在平面内从各自期望的方向同时击中移动目标问题,提出一种有向通信拓扑下无需导弹-目标径向速度测量且带视线角约束的分布式有限时间协同制导律。基于平面内导弹-目标相对运动方程建立带视线角约束的多导弹协同制导模型。基于二阶多智能体协同控制理论设计了视线方向上的制导律,可保证有向拓扑下多导弹的打击时刻在有限时间内达到一致。基于齐次系统稳定性理论和积分滑模控制理论设计了视线法向方向上的制导律,可保证多导弹击中移动目标且视线角在有限时间内收敛到期望值。仿真校验所设计的协同制导律在理想条件下可使有向拓扑下的多导弹从各自的期望方向同时击中移动目标。

关键词：多导弹协同制导有向通信拓扑无径向速度测量视线角约束移动目标有限时间