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子母导弹反无人机集群制导策略

系统工程与电子技术 2023年第10期45卷 3249-3258页

作者：罗瑞宁黄树彩赵岩张振空军工程大学防空反导学院陕西西安710051

针对中远程反无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)集群的制导问题,提出了一种子母导弹拦截UAV集群的作战构想与制导策略。首先,综合考虑UAV目标的位置分布与威胁程度,提出了集群威胁“重心”的选取方法,将集群目标转化为空间中的一个... 详细信息

针对中远程反无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)集群的制导问题,提出了一种子母导弹拦截UAV集群的作战构想与制导策略。首先,综合考虑UAV目标的位置分布与威胁程度,提出了集群威胁“重心”的选取方法,将集群目标转化为空间中的一个点目标;然后,分析了子拦截弹对UAV目标的零控拦截条件与捕获区,得到子拦截弹对目标的可拦截性约束条件,另外结合母舱探测视场角约束、母舱探测距离约束、母舱制导约束,提出了子拦截弹“释放点”的选取方法,为母舱制导提供了目标点;最后,对集群威胁“重心”与子拦截弹“释放点”的计算模型进行了仿真,证明了所提制导策略的有效性。所提出的制导策略,为解决子母导弹拦截UAV集群的制导问题提供了参考。

关键词：子母导弹反无人机集群制导策略捕获区

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针对机动目标的三维实时滚动优化制导策略

系统工程与电子技术 2023年第2期45卷 546-558页

作者：杨秀霞姜子劼张毅王聪海军航空大学山东烟台264001

为解决目标机动策略未知条件下的飞行器拦截问题,提出一种基于神经网络的三维滚动优化制导策略。首先,针对全局最优导引律终端时刻难以确定的问题,在滚动时域优化框架下,引入零效脱靶量设计局部最优导引律,并使用粒子群优化算法进行求... 详细信息

为解决目标机动策略未知条件下的飞行器拦截问题,提出一种基于神经网络的三维滚动优化制导策略。首先,针对全局最优导引律终端时刻难以确定的问题,在滚动时域优化框架下,引入零效脱靶量设计局部最优导引律,并使用粒子群优化算法进行求解。其次,为了提高制导律在线求解效率,构建神经网络,对优化算法滚动求解得到的若干组制导训练数据进行离线学习,并将经过训练的网络用于制导指令在线滚动优化。仿真结果表明,神经网络滚动优化制导策略对采取各类机动方式的目标均具有较好的制导性能,有效提高了制导指令在线优化效率,可以为飞行器制导律实时滚动求解提供参考。

关键词：制导策略滚动时域优化粒子群优化神经网络

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基于航向约束的无人艇位姿保持制导策略

上海交通大学学报 2020年第9期54卷 987-993页

作者：李朋博苑明哲肖金超熊俊峰中国科学院沈阳自动化研究所沈阳110016 广州中国科学院沈阳自动化研究所分所广州511458 中国科学院大学北京100049

针对欠驱动无人艇位姿保持控制中无法同时兼顾位置和首向角约束的问题,提出了基于航向约束的位姿保持制导策略.首先建立了以无人艇期望位姿为原点的固定坐标系,并将坐标系划分为3个区域:可到达区域A、B和不可到达区域C.在可到达区域内... 详细信息

针对欠驱动无人艇位姿保持控制中无法同时兼顾位置和首向角约束的问题,提出了基于航向约束的位姿保持制导策略.首先建立了以无人艇期望位姿为原点的固定坐标系,并将坐标系划分为3个区域:可到达区域A、B和不可到达区域C.在可到达区域内无人艇可依靠前向运动和转首运动回到期望位姿,避免因无法直接产生侧向运动导致首向角变化过大的问题.其次在不同的区域执行不同的制导策略,在制导过程中严格约束无人艇期望航向.最后由制导策略生成的期望速度和期望航向,经由控制器生成执行量,无人艇快速回到期望位姿.基于航向约束的位姿保持制导策略将航向约束由内环控制纳入外环制导,无人艇在不同区域执行不同的制导策略,生成的位姿期望与内环控制相结合,实现了无人艇的位姿保持.外环制导和内环控制约束相结合以兼顾无人艇欠驱动特性,同时简化了控制器设计.仿真实验证明了该制导策略的可行性和有效性.

关键词：位姿保持无人艇制导策略

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考虑捷联导引头最小视场角约束的制导策略

航空学报 2020年第S02期41卷 229-239页

作者：杨胜江温求遒周冠群夏群利黄文宇北京空天技术研究所北京100074 北京理工大学宇航学院北京100081

针对高超声速飞行器捷联导引头,提出导引头最小视场角(FOV)约束问题。首先分析了导引头视线角变化规律,指出在攻击固定目标时,导引头最小视场角约束在弹道末段无法被满足,导引头将丢失目标。在此基础上,基于缩短导引头丢失目标距离的目... 详细信息

针对高超声速飞行器捷联导引头,提出导引头最小视场角(FOV)约束问题。首先分析了导引头视线角变化规律,指出在攻击固定目标时,导引头最小视场角约束在弹道末段无法被满足,导引头将丢失目标。在此基础上,基于缩短导引头丢失目标距离的目标,提出一种满足导引头最小视场角约束的制导策略。该策略不依赖于末制导律形式,当最小视场角约束无法被满足时,改变原有制导指令,主动改变弹道轨迹以增加弹体视线角,避免超出视场范围。其次,针对飞行器过载约束,设计了制导策略切换点,在到达切换点时该制导策略将结束工作,避免末端过载过大超出约束。通过对比仿真验证了所提出制导策略有效性,能够大幅度减少导引头丢失目标距离,工程上有利于提高末端命中精度。

关键词：视场角约束制导策略最小视场角捷联导引头视线角控制

有点火窗口限制的ALCM下滑段多约束制导策略

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飞行力学 2015年第3期33卷 232-237,242页

作者：胡锦川陈万春北京航空航天大学宇航学院北京100191

针对空射巡航导弹(ALCM)投放后需要在指定的高度拉平,同时还必须满足空速不超过临界马赫数的条件,考虑到点火窗口约束,还需对终端空速和迎角进行精确控制问题,提出了一种下滑段多约束制导策略。该制导策略首先利用风廓线补偿风干扰,将... 详细信息

针对空射巡航导弹(ALCM)投放后需要在指定的高度拉平,同时还必须满足空速不超过临界马赫数的条件,考虑到点火窗口约束,还需对终端空速和迎角进行精确控制问题,提出了一种下滑段多约束制导策略。该制导策略首先利用风廓线补偿风干扰,将空速约束转化为地速约束;然后建立了下滑段的线性化动力学方程,并设计了含偏置量的目标函数,从而获得了同时满足终端高度、弹道倾角、地速和迎角约束的最优法向加速度;最后将过程约束转化为法向加速度边界。仿真结果表明,该制导策略能够满足下滑段的所有约束,具有终端弹道参数散布小、鲁棒性好的特点。在此基础上,还分析了不同点火高度下的可投放区及其影响因素,为ALCM的应用和改进提供了理论依据。

关键词：制导策略多约束风廓线可投放区

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载人登月近距离交会制导策略分析

载人航天 2022年第5期28卷 569-575页

作者：刘涛王晓磊解永春王高阳李骥杨巍北京控制工程研究所北京100190 空间智能控制技术国家级重点试验室北京100190

针对载人登月任务需要兼顾正常交会和应急交会,交会制导方案必须适应近圆和椭圆等不同轨道类型的问题,通过分析比较LAMBERT制导、T-H制导和C-W制导性能,对载人登月近距离交会制导策略进行了分析。提出分段使用LAMBERT制导和C-W制导设计... 详细信息

针对载人登月任务需要兼顾正常交会和应急交会,交会制导方案必须适应近圆和椭圆等不同轨道类型的问题,通过分析比较LAMBERT制导、T-H制导和C-W制导性能,对载人登月近距离交会制导策略进行了分析。提出分段使用LAMBERT制导和C-W制导设计近距离交会综合制导策略,数学仿真验证了所提出策略的有效性。研究表明:在寻的段LAMBERT制导的通用性更好,综合性能更具优势;而在接近段,C-W制导的综合性能更优。

关键词：载人登月近距离交会制导策略 LAMBERT制导 T-H制导 C-W制导

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新媒体话语引发的文化问题及制导策略

当代传播 2013年第6期 71-74页

作者：李凌燕东华大学人文学院传播系

新媒体话语表达的主体化倾向、游戏化特征、模因性效力,助推着社会文化的创新精神和民主意识,促进了草根文化繁荣和社会文化多元,同时也引发了不容忽视的文化问题,外在表现是"史翠珊效应"和"塔西佗陷阱",而其症结则是"娱乐至上"和"信仰... 详细信息

新媒体话语表达的主体化倾向、游戏化特征、模因性效力,助推着社会文化的创新精神和民主意识,促进了草根文化繁荣和社会文化多元,同时也引发了不容忽视的文化问题,外在表现是"史翠珊效应"和"塔西佗陷阱",而其症结则是"娱乐至上"和"信仰缺失"。本文从语言的文化制导功能出发,提出以改善语言环境构建良好社会文化生态的设想,希望通过改变权威话语模式、实施话语引导策略、建立不健康用语控制机制等举措,引导社会文化良性健康发展。

关键词：新媒体话语制导策略

基于制导策略框架的动态概率风险评价软件平台研究

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基于制导策略框架的动态概率风险评价软件平台研究

作者：尹三井哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

概率风险评价(Probabilistic Risk Assessment简称PRA)是一个确保系统安全的分析过程。随着动态系统的规模和硬件、软件及人因之间相互作用的复杂程度日益增加,由传统PRA方法列举风险假想存在着极大的难度。在过去15年里,很多动态概率... 详细信息

概率风险评价(Probabilistic Risk Assessment简称PRA)是一个确保系统安全的分析过程。随着动态系统的规模和硬件、软件及人因之间相互作用的复杂程度日益增加,由传统PRA方法列举风险假想存在着极大的难度。在过去15年里,很多动态概率风险评价(Dynamic Probabilistic Risk Assessment简称DPRA)方法已作为辅助手段,用于处理大型复杂动态系统。本文在对DPRA常用方法研究的基础上提出基于制导策略的DPRA框架,即通过工程认识来指导仿真,由此进一步提高效率、获取更高的精度。工程认识体现在计划程序上,将生成的计划作为蓝图指导仿真;调度程序通过控制时间和随机事件来指导仿真。仿真期间,随机事件在支点处被载入调度程序,由调度程序决定是否予以仿真,调度程序原则上偏重更有价值的事件。载入事件的价值取决于研究过程中获取的信息增益及重要度。获取信息的价值由平均信息量来衡量、重要度则是基于对该工程的判断及认识。仿真结果将在运行中记录并归类。计划程序从仿真结果中获取经验数据并升级,继续指导下一步仿真。为实现基于制导策略的DPRA框架,本文开发了DPRAP(Probabilistic Risk Assessment Platform)。该软件平台包括友好的人机界面,设有DPRA模型数据库,用以辅助建立仿真模型。将工程认识载入计划程序中,可自动生成计划;随后调度程序将根据制定的计划指导仿真。通过仿真生成事故事件序列,从而估算出系统末状态的失效概率。

关键词：制导策略 DPRA框架计算机辅助设计 DPRAP

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考虑推力约束的航天器交会制导策略研究

考虑推力约束的航天器交会制导策略研究

作者：张宗增哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

空间交会是航天器相对运动的一种形式,为了实现追踪航天器和目标航天器的交会,需要进行复杂的轨道机动控制。目前空间交会任务复杂多样,而且交会过程存在各种各样的限制,比如状态约束、推力约束等,同时不同任务的优化目标不同,比如最少... 详细信息

空间交会是航天器相对运动的一种形式,为了实现追踪航天器和目标航天器的交会,需要进行复杂的轨道机动控制。目前空间交会任务复杂多样,而且交会过程存在各种各样的限制,比如状态约束、推力约束等,同时不同任务的优化目标不同,比如最少时间、能耗最优等,因此针对不同的航天任务的特点,设计合适的制导策略,具有重要的意义。本文以空间交会为背景,交会过程考虑航天器推力约束,提出了基于满意控制理论和基于模型预测控制理论的制导策略。首先,本文建立了航天器间的动力学模型。采用变量代换的方法,将以时间为变量的动力学模型转化为以真近点角为变量的形式。之后研究了航天器的自由绕飞情形,通过对动力学方程积分推导出自由绕飞的解析解,给出状态转移矩阵的形式,并进行了仿真分析。仿真结果说明了在特殊情况下,自由绕飞轨道可以是严格的椭圆轨道,为交会初始状态的选择提供了依据。其次,本文引入了满意控制理论,介绍了其相关知识。基于满意控制理论,以二次型指标为目标函数,考虑推力约束,设计了满意控制制导策略。通过可变参数对闭环极点分布的影响,分析了系统的稳定性,进而为选择保证系统稳定的参数值提供了依据,之后进行了数值仿真。仿真结果验证了算法的有效性。再次,本文研究了交会中的模型预测控制制导策略。首先介绍了模型预测控制的基本理论,然后由离散的交会动力学模型推出预测模型,以离散二次型指标为目标函数,推导了无约束下的控制律。加入推力约束后,设计了约束模型预测控制制导策略。局部镇定器、终端代价函数和终端约束集是影响系统稳定性的三大因素,通过迭代求解了局部镇定器和终端代价函数,基于线性矩阵不等式理论求解终端约束集。数值仿真结果验证了算法的有效性。最后,本文对以上两种算法进行了性能分析。通过对比分析初始点可行域、约束要求、交会时间、性能指标和能耗指标等方面,满意控制算法适合全域强约束情形,具有性能优、能耗小等优点,但是交会花费的时间很长;而模型预测控制算法适合松约束情形,交会时间短,但是在性能指标和能耗指标上表现不佳,而且对初始点的选择要求苛刻。两种算法的对比分析为不同的航天任务选择合适的制导策略提供了依据,以更好地完成目标。

关键词：航天器交会制导策略自由绕飞推力约束满意控制模型预测控制