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拦截弹导引头测量误差对拦截效能的影响

系统工程与电子技术 2012年第3期34卷 578-581页

作者：王黎光景占荣王玲玲西北工业大学电子信息学院陕西西安710072 西安北方光电股份有限公司陕西西安710043

把拦截弹导引头的测量系统作为拦截系统的一个子系统,从脱靶量及消耗能量两个方面,研究导引头测量误差在整个拦截系统中对拦截效能的影响。建立以拦截弹测量误差为激励,脱靶量及消耗能量为输出的比例导引拦截系统模型,对测量误差导致的... 详细信息

把拦截弹导引头的测量系统作为拦截系统的一个子系统,从脱靶量及消耗能量两个方面,研究导引头测量误差在整个拦截系统中对拦截效能的影响。建立以拦截弹测量误差为激励,脱靶量及消耗能量为输出的比例导引拦截系统模型,对测量误差导致的脱靶量及消耗能量进行仿真,并通过数值统计得出拦截弹导引头测量误差与脱靶量及消耗拦截能量的量化对应关系,为拦截弹导引系统设计、导弹突防等提供技术参考。

关键词：拦截弹导引头测量误差拦截效能

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拦截弹中制导弹道在线快速规划方法

兵工学报 2021年第12期42卷 2617-2625页

作者：李万礼李炯李明杰空军工程大学研究生院陕西西安710051 空军工程大学防空反导学院陕西西安710051

针对满足多约束条件的拦截弹中制导弹道在线快速规划问题,提出一种基于虚拟域动态逆的在线弹道规划算法。引入虚拟因子,将离散状态变量从时间域转入虚拟域中,并基于动态逆思想,利用虚拟弧长求得边界条件的高阶导数,提高计算效率;构建过... 详细信息

针对满足多约束条件的拦截弹中制导弹道在线快速规划问题,提出一种基于虚拟域动态逆的在线弹道规划算法。引入虚拟因子,将离散状态变量从时间域转入虚拟域中,并基于动态逆思想,利用虚拟弧长求得边界条件的高阶导数,提高计算效率;构建过程约束的惩罚函数,结合性能指标进行规划,使弹道能够满足时间域上的多约束条件。结合该算法提出目标信息更新后的在线重新规划策略。仿真结果表明,基于虚拟域动态逆的在线弹道规划算法虽然计算精度较弱,但是能够快速生成满足多约束条件的参考弹道,具有很好的实时性与鲁棒性,适用于求解弹道在线快速规划问题。

关键词：拦截弹中制导弹道多约束条件在线快速规划虚拟域动态逆

基于非线性模型的大气层内拦截弹微分对策制导律

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航空学报 2011年第7期32卷 1171-1179页

作者：刘延芳齐乃明夏齐阳勇哈尔滨工业大学航天学院黑龙江哈尔滨150001

针对新型战术弹道导弹(TBM)和智能巡航导弹等具有高机动性的拦截目标,应用控制受限的非线性对策模型,提出非线性微分对策制导律,并分析了零脱靶量拦截所容许的初始航向误差。目标和拦截弹间的相对运动是非线性的,采用传统线性化模型建... 详细信息

针对新型战术弹道导弹(TBM)和智能巡航导弹等具有高机动性的拦截目标,应用控制受限的非线性对策模型,提出非线性微分对策制导律,并分析了零脱靶量拦截所容许的初始航向误差。目标和拦截弹间的相对运动是非线性的,采用传统线性化模型建立的拦截制导律会因为线性化而带来误差。提出的制导律是在保持拦截弹和目标的非线性运动学关系的基础上,把拦截弹航向误差作为性能指标,基于反馈线性化的思想,应用最优控制理论建立的。应用该制导律研究了在迎击拦截、追击拦截和阻击拦截3种拦截方式下实现零脱靶量拦截的容许初始航向误差,分析结果表明减小相对运动速度、提高拦截弹的机动加速度可以增加容许的初始航向误差。同时,当拦截弹具有速度优势时,目标的初始前置角接近90°或采用追击拦截可以允许较大的初始航向误差。

关键词：拦截弹微分对策非线性模型制导容许航向误差

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直接力与气动力复合控制拦截弹轨迹控制

航空动力学报 2008年第3期23卷 569-573页

作者：尹永鑫杨明王松艳哈尔滨工业大学控制与仿真中心哈尔滨150001

研究了直接力与气动力复合控制拦截弹的轨迹控制问题.建立了复合控制拦截弹的动力学模型,分析了不同复合方式的差别,指出了直接力对弹体运动的影响.建立了拦截弹与目标的相对运动模型,针对直接力与气动力复合控制的特殊性,基于滑模控制... 详细信息

研究了直接力与气动力复合控制拦截弹的轨迹控制问题.建立了复合控制拦截弹的动力学模型,分析了不同复合方式的差别,指出了直接力对弹体运动的影响.建立了拦截弹与目标的相对运动模型,针对直接力与气动力复合控制的特殊性,基于滑模控制理论给出了轨迹控制算法,并在此基础上针对传统控制方法的缺陷,设计了脉冲发动机的点火逻辑.仿真结果表明,该方法能有效的实现拦截弹在末制导段的精确制导控制,并具有较强的鲁棒性.

关键词：航空航天推进系统非线性控制系统飞行轨迹滑模制导律拦截弹

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基于物理规划的拦截弹反设计优化方法

航空动力学报 2007年第12期22卷 2105-2112页

作者：王祖尧李晓斌张为华国防科技大学航天与材料工程学院 92941部队

提出了基于物理规划的拦截弹反设计优化方法,建立了拦截弹多学科系统分析模型,依据文献报道的拦截弹技术参数,通过技术分析,将拦截弹作为"灰箱"系统处理,通过反设计优化研究,得到了合理的拦截弹性能参数.

关键词：航空航天推进系统拦截弹反设计优化物理规划

大气层内拦截弹微分对策制导律对策空间分布研究

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航空学报 2010年第8期31卷 1600-1607页

作者：李运迁齐乃明孙小雷刘延芳哈尔滨工业大学航天学院黑龙江哈尔滨150001

为提高机动性和操作性,大气层内拦截弹多采用气动力/喷流反作用力(RCS)复合控制系统。在RCS工作时间有限的条件下,建立线性化对策模型,并利用微分对策理论研究了复合控制系统对3种可能对策空间的分布影响。RCS的使用时机不同,其对微分... 详细信息

为提高机动性和操作性,大气层内拦截弹多采用气动力/喷流反作用力(RCS)复合控制系统。在RCS工作时间有限的条件下,建立线性化对策模型,并利用微分对策理论研究了复合控制系统对3种可能对策空间的分布影响。RCS的使用时机不同,其对微分对策空间分布的影响也不同。基于对策空间的分布确定了RCS的使用时机,并给出了适合实际应用的制导策略。仿真研究表明本文提出的应用时机与制导策略能够实现气动力与RCS之间的有机结合,使制导指令达到最优分配,显著地提高了制导精度。

关键词：导弹拦截弹复合控制微分对策对策空间制导

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考虑建模误差的拦截弹制导控制一体化设计

兵工学报 2013年第9期34卷 1167-1172页

作者：宋海涛张涛张国良杨伟锋清华大学自动化系北京100084 第二炮兵工程大学陕西西安710025 空军工程大学防空反导学院陕西西安710051

针对拦截弹末段的制导控制问题,改善已有建模结果,采用智能控制方法设计一体化控制律。考虑近似线性化和忽略耦合因素引起的建模误差,采用模型误差补偿改进拦截弹动力学模型;结合弹目相对运动非线性模型,建立面向拦截弹末段的制导控制... 详细信息

针对拦截弹末段的制导控制问题,改善已有建模结果,采用智能控制方法设计一体化控制律。考虑近似线性化和忽略耦合因素引起的建模误差,采用模型误差补偿改进拦截弹动力学模型;结合弹目相对运动非线性模型,建立面向拦截弹末段的制导控制一体化(IGC)模型。对此非匹配型非线性系统,利用自适应动态面控制方法进行控制器设计,不仅消除系统非匹配不确定性对系统性能的影响,同时避免了传统反演法的微分膨胀问题,得到控制目标与执行机构指令之间的直接关系。通过与忽略建模误差的IGC拦截仿真比较,实验结果表明本文IGC控制效果的优越性。

关键词：飞行器控制导航技术拦截弹制导控制一体化建模误差自适应动态面控制

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基于干扰补偿的拦截弹新型反演姿态控制

系统工程与电子技术 2017年第5期39卷 1100-1106页

作者：卢晓东赵辉赵斌周军西北工业大学精确制导与控制研究所陕西西安710072

针对同时具有未知干扰以及输入饱和与死区特性的大气层内拦截弹姿态控制系统,提出了一种基于干扰补偿的自适应动态面控制器设计方法。该方法通过设计改进的非线性干扰观测器(nonlinear disturbance observer,NDO)对未知干扰进行抑制,利... 详细信息

针对同时具有未知干扰以及输入饱和与死区特性的大气层内拦截弹姿态控制系统,提出了一种基于干扰补偿的自适应动态面控制器设计方法。该方法通过设计改进的非线性干扰观测器(nonlinear disturbance observer,NDO)对未知干扰进行抑制,利用径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络逼近输入饱和引起的非线性项,通过设计参数自适应律在线估计未知死区边界。通过构造合适的Lyapunov函数,证明闭环系统状态一致终结有界。仿真结果表明,所提方法鲁棒性良好,在输入非线性和未知干扰作用下,依然能良好地跟踪指令信号。

关键词：拦截弹输入非线性动态面控制非线性干扰观测器自适应控制

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考虑不确定项的大气层内拦截弹制导律设计

电机与控制学报 2013年第2期17卷 84-89页

作者：宋海涛张涛刘真清华大学自动化系北京100083 第二炮兵工程大学301教研室陕西西安710025 空军装备研究院防空所北京100085

针对一类建模过程中考虑不确定项的大气层内拦截弹,提出一种设计简单、高鲁棒性的拦截末段制导律。根据平面内拦截弹-目标的相对运动方程,引入拦截弹的一阶动力学模型,将系统建模误差和目标未知信息看作不确定项,建立下三角型非线性系... 详细信息

针对一类建模过程中考虑不确定项的大气层内拦截弹,提出一种设计简单、高鲁棒性的拦截末段制导律。根据平面内拦截弹-目标的相对运动方程,引入拦截弹的一阶动力学模型,将系统建模误差和目标未知信息看作不确定项,建立下三角型非线性系统方程。应用自适应动态面控制方法设计新型制导律,解决系统输入与不确定项的非匹配问题,避免制导律中调整参数多、微分膨胀现象,且制导律阶数低,有利于工程化实现。稳定性分析说明控制器参数的合理选择满足系统稳定性要求。仿真结果说明该制导律具有缩短拦截时间、提高系统鲁棒性的特点。

关键词：不确定项自适应动态面控制制导律鲁棒性拦截弹