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动能拦截器逆轨拦截时攻击区的一种估算方法

西北工业大学学报 2009年第6期27卷 838-845页

作者：端军红高晓光西北工业大学电子信息学院陕西西安710072

为了解决逆轨拦截攻击方式下动能拦截器攻击区的估算问题,文章提出了一种攻击区的估算方法。首先给出了攻击区的一种简洁的表示方法,分析了初始横向速度偏差对攻击区的影响;接着对拦截器与目标之间不同初始相对距离对应的攻击区的特点... 详细信息

为了解决逆轨拦截攻击方式下动能拦截器攻击区的估算问题,文章提出了一种攻击区的估算方法。首先给出了攻击区的一种简洁的表示方法,分析了初始横向速度偏差对攻击区的影响;接着对拦截器与目标之间不同初始相对距离对应的攻击区的特点进行了推导分析,得到了攻击区随初始相对距离的增加而演变的3种典型形态,给出了相应的估算方法;最后对所给出的估算方法进行了仿真验证。仿真结果说明所给出的估算方法是比较准确的。

关键词：估算动能拦截器逆轨拦截攻击区

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动能拦截器末制导启控点的BP网络方法

北京航空航天大学学报 2007年第3期33卷 332-335页

作者：朱波全权蔡开元北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100083

为了提高拦截精度并减少燃料消耗,研究了动能拦截器KKV(Kinetic Kill Vehicle)比例末制导律下末制导启控点的选择问题.定义了末段制导启控时的期望位置;通过BP(Back Propagation)网络研究期望位置和目标弹道角之间的非线性关系;利用训... 详细信息

为了提高拦截精度并减少燃料消耗,研究了动能拦截器KKV(Kinetic Kill Vehicle)比例末制导律下末制导启控点的选择问题.定义了末段制导启控时的期望位置;通过BP(Back Propagation)网络研究期望位置和目标弹道角之间的非线性关系;利用训练后的网络输出期望位置,仿真实验证实期望位置下启控末制导,可以有效地保证拦截精度并减少末制导过程的燃料总消耗.利用该方法获得的期望位置可以实时指导KKV在中末制导交班段调整自身位置.

关键词：动能拦截器末制导 BP网络拦截精度

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动能拦截器姿控固体小火箭点火算法设计

国防科技大学学报 2015年第1期37卷 95-100页

作者：李广华张洪波汤国建国防科技大学航天科学与工程学院湖南长沙410073

使用固体姿控小火箭是实现动能拦截器快响应和高精度姿态控制的最佳方案之一。针对一种新型动能拦截器姿控小火箭布局,提出了点火组合混合搜索算法。描述了动能拦截器姿控小火箭的配置方案,分析了弹体自旋需求。设计了一种结合目标排序... 详细信息

使用固体姿控小火箭是实现动能拦截器快响应和高精度姿态控制的最佳方案之一。针对一种新型动能拦截器姿控小火箭布局,提出了点火组合混合搜索算法。描述了动能拦截器姿控小火箭的配置方案,分析了弹体自旋需求。设计了一种结合目标排序法和区间搜索法的点火组合混合搜索算法:当可用小火箭个数较少时,采用目标排序法;当可用小火箭个数较多时,采用区间搜索法。指令力矩近似仿真结果及姿态控制数值仿真结果表明:该算法能够有效地近似指令力矩,实现快速高精度的姿态跟踪。

关键词：动能拦截器固体小火箭目标排序法区间搜索法混合搜索算法

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动能拦截器运动伪装末制导律设计

宇航学报 2020年第1期41卷 91-100页

作者：杨彪荆武兴李涧青高长生哈尔滨工业大学航天工程系哈尔滨150001 浙江大学电气工程学院杭州310027

针对动能拦截器末制导问题,基于运动伪装理论设计了末制导律和相应的脉冲宽度脉冲频率(PWPF)调节器。根据拦截器和目标在视线旋转坐标系下的相对运动关系建立了动力学模型。通过运动伪装特性得出的拦截条件推导出作用在视线法向上的制... 详细信息

针对动能拦截器末制导问题,基于运动伪装理论设计了末制导律和相应的脉冲宽度脉冲频率(PWPF)调节器。根据拦截器和目标在视线旋转坐标系下的相对运动关系建立了动力学模型。通过运动伪装特性得出的拦截条件推导出作用在视线法向上的制导指令表达式。在动能拦截器制导推力受限情况下,利用PWPF调节器调节制导指令。考虑系统的可控条件和拦截条件,对调节器参数进行了理论设计。运动伪装末制导律保证动能拦截器在制导过程起到伪装作用,具有较高的制导精度和较小的命中过载,同时经过参数设计后的PWPF调节器可以节省燃料。最后,通过数值仿真校验了所设计末制导律的正确性和有效性。

关键词：动能拦截器运动伪装末制导律拦截条件 PWPF调节器

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动能拦截器助推段导引方案研究

航空动力学报 2007年第2期22卷 310-315页

作者：郭庆杨明王子才哈尔滨工业大学控制与仿真中心哈尔滨150001

针对大气层外高速飞行的目标,提出了一种可用于动能拦截器助推段的导引方法.建立了拦截器和目标的运动模型,在分析可拦截约束条件的基础上推导出转移轨道计算方法,同时通过对拦截器可发射区域中的转移轨道优化得到满足约束条件的有效发... 详细信息

针对大气层外高速飞行的目标,提出了一种可用于动能拦截器助推段的导引方法.建立了拦截器和目标的运动模型,在分析可拦截约束条件的基础上推导出转移轨道计算方法,同时通过对拦截器可发射区域中的转移轨道优化得到满足约束条件的有效发射区域,并以点火时刻待增速度为性能指标来寻优计算获得发射参数.仿真结果表明,该方法能有效实现拦截器助推段的制导控制.

关键词：航空航天推进系统动能拦截器转移轨道待增速度发射参数

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动能拦截器姿控与轨控方案设计及仿真

西北工业大学学报 2007年第3期25卷 402-405页

作者：谷良贤龚春林郝波西北工业大学航天学院陕西西安710072

针对大气层外动能拦截导弹,建立了连续脉冲、间隔脉冲和单脉冲3种姿、轨控发动机推力模型,从减小发动机开关频率和提高制导精度着手,设计了发动机的开关门限控制规律。对动能拦截器末制导段弹道进行了仿真。结果表明,在目标不机动的情况... 详细信息

针对大气层外动能拦截导弹,建立了连续脉冲、间隔脉冲和单脉冲3种姿、轨控发动机推力模型,从减小发动机开关频率和提高制导精度着手,设计了发动机的开关门限控制规律。对动能拦截器末制导段弹道进行了仿真。结果表明,在目标不机动的情况下,靠姿、轨控发动机提供的机动过载,可实现动能拦截器与目标的直接碰撞;在目标机动的情况下,受姿、轨控发动机推力大小和开关机次数的限制,直接侧向力提供机动过载和维持姿态稳定的能力有限,为使脱靶量达到最小,应优化选择动能拦截器在中末制导交班时刻的弹道倾角和弹体姿态角。

关键词：动能拦截器推力模型轨道控制姿态控制

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动能拦截器拦截战术弹道导弹的脱靶量仿真

系统仿真学报 2002年第2期14卷 200-203页

作者：刘庆鸿陈德源王子才哈尔滨工业大学仿真中心哈尔滨150001 北京电子系统工程总体研究所北京100854

在末制导段采用动能拦截器拦截战术弹道导弹,可以利用其快速响应的直接力控制技术提高命中精度,达到直接碰撞杀伤目标的目的。本文探讨了动能拦截器在末制导段拦截战术弹道导弹的轨道和姿态控制规律,建立了拦截的脱靶量仿真数学模型。... 详细信息

在末制导段采用动能拦截器拦截战术弹道导弹,可以利用其快速响应的直接力控制技术提高命中精度,达到直接碰撞杀伤目标的目的。本文探讨了动能拦截器在末制导段拦截战术弹道导弹的轨道和姿态控制规律,建立了拦截的脱靶量仿真数学模型。在此基础上,对在不同给定误差条件下的拦截脱靶量进行了仿真计算与分析。

关键词：动能拦截器战术弹道导弹末制导段脱靶量仿真

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临近空间动能拦截器中末制导问题研究

临近空间动能拦截器中末制导问题研究

作者：王克帆哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

近些年来,临近空间高超声速武器军备竞赛愈演愈烈。为应对高超声速武器威胁,维护我国的空天安全,本文立足于临近空间防御背景,以临近空间动能拦截器为研究对象,通过分析中末制导问题来设计拦截高超声速滑翔目标的复合制导律。主要工作如... 详细信息

近些年来,临近空间高超声速武器军备竞赛愈演愈烈。为应对高超声速武器威胁,维护我国的空天安全,本文立足于临近空间防御背景,以临近空间动能拦截器为研究对象,通过分析中末制导问题来设计拦截高超声速滑翔目标的复合制导律。主要工作如下:首先,本文基于前期建立描述动能拦截器运动的坐标系及转换关系对拦截器三自由度运动模型进行推导及分析。该模型包含动力学和控制模型、气动力模型以及质量模型等,其建立过程参考了美军的THAAD-ER拦截弹,同时考虑了地球椭球模型以满足拦截器长时间飞行的需求。在此基础上依据发射系下拦截器三自由度运动方程、调研的相关动力参数以及利用Missile Datacom软件估算的气动参数,对拦截器进行能力分析,为后续制导律的设计奠定基础。其次,本文设计了基于模型预测静态规划的中制导律。拦截器的中制导问题属于含有终端约束的两点边值问题。为解决这一问题,本文基于零控拦截流形解算中末交班条件,通过对剩余飞行时间的迭代修正使拦截器满足拦截时间约束,并运用模型预测静态规划算法实现对中制导轨迹的规划和控制量的更新。此外,考虑拦截器的执行机构,本文设计PWPF调制器,可将指令加速度转化为轨控发动机的脉冲指令。中制导的仿真校验考虑方法误差和工具误差,并以弹目零控脱靶量作为中制导算法性能的评价,仿真结果表明算法具备较强的修正能力、在线应用的潜质以及面对扰动时的鲁棒性。最后,本文设计了基于微分对策的拦截末制导律。基于中末交班形成的“迎面拦截”场景,本文将三维拦截末制导问题解耦到包含视线的铅垂平面和当地水平面内,推导了铅垂平面弹目线性相对运动方程。同时,为解决拦截器和目标组成的博弈问题,本文考虑弹目一阶动力学特性,引入零控脱靶量使末段拦截问题简化,利用微分对策理论推导出考虑能量和脱靶量的最优拦截末制导律,并依据线性二次扩张状态观测器(ESO)对未知目标机动信息进行估计。末制导仿真充分考虑目标博弈机动和非博弈机动两种情况,进行了多场景分析和蒙特卡洛打靶仿真,结果表明所设计末制导律不仅具有制导精度,还具备能量最优特性。

关键词：动能拦截器高超声速滑翔飞行器中、末制导律模型预测静态规划微分对策

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一种适用于大气层外动能拦截器的末制导律

航空学报 2007年第4期28卷 953-958页

作者：郑立伟荆武兴谷立祥哈尔滨工业大学航天工程系黑龙江哈尔滨150001 北京宇航系统工程研究所北京100076

针对大气层外动能拦截器拦截问题,设计了一种简单有效的末制导律。推导出计算零控脱靶量一种新的解析表达式,由于在推导过程中考虑了两飞行器间重力差影响,得出的表达式相对于将两飞行器重力差简化为零重力模型得到的解析式具有更高的精... 详细信息

针对大气层外动能拦截器拦截问题,设计了一种简单有效的末制导律。推导出计算零控脱靶量一种新的解析表达式,由于在推导过程中考虑了两飞行器间重力差影响,得出的表达式相对于将两飞行器重力差简化为零重力模型得到的解析式具有更高的精度;根据平行接近法原理利用此表达式推导出一种简单的末制导律;详细介绍了脉宽调制(PWM)式实现变推力控制的方案,仿真中在考虑发动机工程约束的情况下,利用PWM技术对提出的制导律进行验证。对机动目标进行拦截仿真显示,提出的制导律在取得良好拦截精度的同时表现出较强的鲁棒性。

关键词：动能拦截器零控脱靶量 PWM 未制导律鲁棒性