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顺轨拦截模式剩余飞行时间估计方法

航空学报 2015年第9期36卷 3082-3091页

作者：李辕闫梁赵继广陈景鹏装备学院研究生院北京101416 装备学院航天装备系北京101416 装备学院科研部北京101416

匹配顺轨和逆轨拦截模式的估计方法是精确计算剩余飞行时间(TGO)的必要条件,适用于逆轨拦截模式的TGO估计方法并不适于顺轨拦截模式。为此,针对顺轨拦截模式,分别提出了拦截机动/非机动目标的TGO估计方法。通过对线性制导方程的变形求... 详细信息

匹配顺轨和逆轨拦截模式的估计方法是精确计算剩余飞行时间(TGO)的必要条件,适用于逆轨拦截模式的TGO估计方法并不适于顺轨拦截模式。为此,针对顺轨拦截模式,分别提出了拦截机动/非机动目标的TGO估计方法。通过对线性制导方程的变形求解出了拦截弹的飞行弧长,并根据预测的碰撞点位置求得了TGO估计的解析式。该求解方法通用性强,适用于弹道成型制导律的TGO估计。以负比例(RPN)和扩展RPN(ARPN)为制导框架,与经典方法进行对比,所提出的TGO估计方法精确度高,能够有效提高导弹的制导性能。

关键词：导弹目标跟踪制导律剩余飞行时间估计顺轨拦截机动目标

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基于预测碰撞点的剩余飞行时间估计方法

北京航空航天大学学报 2016年第8期42卷 1667-1674页

作者：李辕赵继广白国玉闫梁装备学院研究生院北京101416 北京跟踪与通信技术研究所北京100094 装备学院科研部北京101416

分别针对顺轨与逆轨拦截飞行轨迹的特点,设计了相应的剩余飞行时间(TGO)估计方法。该方法通过对弹目碰撞点的预测,降低了发射条件差异对TGO估计精度的影响。首先对线性比例导引运动方程进行变形,得到拦截弹飞行轨迹关于弹目距离的一阶... 详细信息

分别针对顺轨与逆轨拦截飞行轨迹的特点,设计了相应的剩余飞行时间(TGO)估计方法。该方法通过对弹目碰撞点的预测,降低了发射条件差异对TGO估计精度的影响。首先对线性比例导引运动方程进行变形,得到拦截弹飞行轨迹关于弹目距离的一阶微分方程,基于预测碰撞点,对不同初始发射角造成的积分结果误差进行修正,得出了2种拦截模式下的TGO解析表达式。通过与3种现有估计方法对比分析,验证了提出方法的实时性和估计精度,且能够优化制导性能。

关键词：导弹制导律剩余飞行时间估计逆轨拦截顺轨拦截比例制导律

反舰导弹大前置角下三维剩余飞行时间估计方法

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兵工学报 2024年第5期45卷 1449-1459页

作者：吴浩李东光王泳安中北大学机电工程学院山西太原030051 北京理工大学机电学院北京100081

为解决导弹开启末制导时初始前置角过大或前置角变化幅度较大的问题,设计适用于多种导弹制导律的前置角三维剩余飞行时间估计方法。将导弹速度和目标速度投影分解,在地面坐标系的Oxy面和Oxz面上建立弹目相对运动关系方程,以此为基础建... 详细信息

为解决导弹开启末制导时初始前置角过大或前置角变化幅度较大的问题,设计适用于多种导弹制导律的前置角三维剩余飞行时间估计方法。将导弹速度和目标速度投影分解,在地面坐标系的Oxy面和Oxz面上建立弹目相对运动关系方程,以此为基础建立三维弹目相对运动模型。利用弹目相对运动关系方程和比例导引控制方程,建立1阶非线性微分方程,解析弹目距离与前置角的关系,并利用麦克劳林展开式求解方程。根据视线角速度变化选择合适的内框角,对前置角进行补偿,同时使用中位值平均滤波法降低前置角波动造成的误差。利用已建立的三维弹目相对运动模型进行仿真实验。仿真结果表明,在小角度假设不能成立时,尤其是因制导律进行角度控制而导致前置角变化较大时,前置角剩余飞行时间(Time-to-go,TGO)估计方法的估计值误差收敛时间和最大误差值要小于其他TGO估计方法,估计效果最佳。

关键词：反舰导弹前置角制导律剩余飞行时间估计机动目标

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基于深度强化学习的导弹末端约束角制导律

战术导弹技术 2022年第6期 93-102,110页

作者：郑成辰李辉陶伟刘思成吴冯国何立四川大学计算机学院成都610065 四川大学视觉合成图形图像技术国防重点学科实验室成都610065 中国舰船研究设计中心武汉430064

拦截碰撞角约束制导可以增加空空导弹的毁伤能力,而传统的比例导引律无法对导弹的打击角度进行约束。为控制空空导弹的拦截碰撞角,提出了一种基于深度强化学习的偏置比例导引律,完成了以特定倾角拦截目标的任务。引入了导弹剩余飞行时... 详细信息

拦截碰撞角约束制导可以增加空空导弹的毁伤能力,而传统的比例导引律无法对导弹的打击角度进行约束。为控制空空导弹的拦截碰撞角,提出了一种基于深度强化学习的偏置比例导引律,完成了以特定倾角拦截目标的任务。引入了导弹剩余飞行时间作为强化学习模型的部分状态量,提升了智能体的学习收敛速度。与传统的比例导引律和基于落角约束的最优导引律进行了仿真对比实验。仿真结果表明,所提出的制导律在保证精准拦截目标的同时,对导弹末端碰撞角的控制精度也大于其它约束角制导律。

关键词：深度强化学习末端约束角比例导引律偏置导引律剩余飞行时间估计过载控制

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多弹攻击时间一致协同制导策略研究

多弹攻击时间一致协同制导策略研究

作者：欧阳海国防科技大学

学位级别：硕士

多弹协同制导可有效提高弹群的突防打击效果,是当前导弹制导领域研究的热难点问题。本文针对多弹协同打击固定目标制导问题,首先分析导弹打击固定目标的剩余飞行时间估计方法,接着研究单弹飞行时间约束制导律,然后研究协调弹群飞行时间... 详细信息

多弹协同制导可有效提高弹群的突防打击效果,是当前导弹制导领域研究的热难点问题。本文针对多弹协同打击固定目标制导问题,首先分析导弹打击固定目标的剩余飞行时间估计方法,接着研究单弹飞行时间约束制导律,然后研究协调弹群飞行时间趋于一致的多弹协同制导律,最后基于某空地弹模型构建多弹协同打击仿真系统,通过数值仿真验证所提出协同制导律的有效性。论文的主要成果如下:基于导弹剩余飞行时间的精确级数解,改进两种典型单弹飞行时间约束制导律。深入研究和对比分析已有导弹打击固定目标的剩余飞行时间估计方法,选取其中一种精度最高的级数解法,将其代入协同比例导引律(Cooperative Proportional Navigation,CPN)和基于最优误差动力学的飞行时间约束制导律(Optimal ImpactTime-Control Guidance,OITCG),得到改进的协同比例导引律(Improved CPN,ICPN)和改进的最优飞行时间约束制导律(Improved OITCG,IOITCG),可有效提高飞行时间控制精度,并降低制导律的最大指令过载。基于自由时间收敛控制器,提出新型单弹自由时间收敛飞行时间约束制导律。ICPN和IOITCG只能保证导弹飞行时间误差渐进收敛至零和在命中目标时刻收敛至零,论文基于自由时间收敛控制器,结合剩余飞行时间的精确级数解,提出一种新型单弹自由时间收敛飞行时间约束制导律(Free Time Convergent Impact-TimeControl Guidance,FTCITCG)。该制导律具有形式简洁、制导参数较少、物理意义清晰等特点,可在设定的时间内使导弹飞行时间误差收敛至零,并且制导律同时收敛至纯比例导引律(PPN),具有较强的应用潜力。基于FTCITCG,考虑弹间通信拓扑结构,设计多弹自由时间收敛协同制导律。论文基于新提出的单弹自由时间收敛飞行时间约束制导律FTCITCG,考虑全连通和非全连通两种弹间通信拓扑结构,选取弹群最大剩余飞行时间作为协调变量,设计多弹自由时间收敛协同制导律,并严格证明其渐进收敛性和有限时间收敛性。论文最后基于某空地弹模型,考虑精细的地球模型和大气模型,构建多弹协同打击伪六自由度仿真系统,针对全连通和非全连通的弹群通信拓扑结构,对所提出协同制导律的性能进行数值仿真验证。针对协同制导律在工程应用过程中可能出现的奇异性和鲁棒性问题,设计了去奇异化和阀值控制的应对策略。仿真结果表明,本文设计的多弹协同制导律具有良好的实用性和可靠性。

关键词：多弹协同制导剩余飞行时间估计飞行时间约束自由时间收敛攻击时间一致