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复合控制拦截弹的神经网络姿态控制

吉林大学学报（工学版） 2008年第4期38卷 981-985页

作者：尹永鑫杨明王子才哈尔滨工业大学控制与仿真中心哈尔滨150001

为了有效地调整复合控制拦截弹的姿态运动,提出了一个姿态控制方法。首先基于动量矩定理建立了拦截弹姿态运动的数学模型,然后针对数学模型和推力器点火逻辑的特点,设计了拦截弹姿态运动系统的神经网络控制器。使用常规方法获取基本的... 详细信息

为了有效地调整复合控制拦截弹的姿态运动,提出了一个姿态控制方法。首先基于动量矩定理建立了拦截弹姿态运动的数学模型,然后针对数学模型和推力器点火逻辑的特点,设计了拦截弹姿态运动系统的神经网络控制器。使用常规方法获取基本的控制器,通过神经网络对常规控制器的控制参数进行调节,最后利用最优原理求出了拦截弹期望的俯仰控制力矩和偏航控制力矩。仿真结果表明,该姿态控制方法能够有效地实现拦截弹的精确姿态控制,并且具有较好的动态性能。

关键词：飞行器控制导航技术非线性控制系统姿态控制神经网络控制拦截弹

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基于序列凸规划的拦截弹中制导轨迹优化

航空兵器 2023年第1期30卷 37-43页

作者：李炯张锦林邵雷李万礼贺杨超空军工程大学防空反导学院西安710051

针对强非线性多约束条件下拦截弹中制导轨迹优化问题,基于序列凸规划方法和捕获区域,提出一种针对固定时间约束下的轨迹优化算法。序列凸优化方法求解复杂多项式具有高效的计算效率,但在轨迹优化问题中应用序列凸规划有控制变量的强非... 详细信息

针对强非线性多约束条件下拦截弹中制导轨迹优化问题,基于序列凸规划方法和捕获区域,提出一种针对固定时间约束下的轨迹优化算法。序列凸优化方法求解复杂多项式具有高效的计算效率,但在轨迹优化问题中应用序列凸规划有控制变量的强非线性和固定时间内终端约束难以收敛两大难点。首先,采用仿射变量将问题转化为仿射系统,并将仿射系统进行凸化与离散化,来解决非线性问题,然后,提出一种终端约束加权松弛化方法来解决固定时间内终端约束难以收敛问题,并将中制导问题转化为序列凸规划问题。仿真结果表明,所提算法能较快地生成符合多约束条件的拦截弹中制导轨迹。

关键词：序列凸规划中制导轨迹优化捕获区域多约束高超声速拦截弹

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推力矢量拦截弹制导控制一体化设计

弹道学报 2015年第4期27卷 1-6页

作者：惠耀洛南英邹杰南京航空航天大学航天学院南京210016 国家光电重点实验室河南洛阳471009

针对采用推力矢量控制的拦截弹,首先给出了推力矢量和气动力的归一化设计方法,通过引入等效舵偏角的概念,将多控制输入问题转化为单控制输入问题,并进行求解,设计了推力矢量偏心和气动舵偏转的控制分配策略,给出了气动舵偏转角及推力矢... 详细信息

针对采用推力矢量控制的拦截弹,首先给出了推力矢量和气动力的归一化设计方法,通过引入等效舵偏角的概念,将多控制输入问题转化为单控制输入问题,并进行求解,设计了推力矢量偏心和气动舵偏转的控制分配策略,给出了气动舵偏转角及推力矢量偏心角的数学表达式,解决了多控制量之间相互争斗的问题。在此基础上,通过模型标准化,采用Backstepping方法(反步法),借助Lyapunov再设计工具,对导弹制导与控制系统进行一体化设计,得到了俯仰平面内的制导控制律。仿真结果表明,和常规制导与控制方法分别设计相比,采用该制导控制一体化设计方法能够使拦截弹有效拦截机动目标,并且导弹的姿态和执行机构偏角的变化也更加平稳。

关键词：拦截弹推力矢量控制分配制导控制一体化反步法

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拦截弹轨控发动机点火时机与分配策略研究

计算机仿真 2009年第3期26卷 99-102页

作者：贾世伟周军葛致磊西北工业大学精确制导与控制研究所陕西西安710072

为了弥补高空空气动力不足的情况下,导弹机动性能下降的缺点,在导弹飞行末端引入直接力控制,采用直接力/气动力复合控制。直接力控制的关键问题是点火逻辑的确定,对轨控发动机点火时机与分配策略进行了研究,按照使用最少资源提供最大调... 详细信息

为了弥补高空空气动力不足的情况下,导弹机动性能下降的缺点,在导弹飞行末端引入直接力控制,采用直接力/气动力复合控制。直接力控制的关键问题是点火逻辑的确定,对轨控发动机点火时机与分配策略进行了研究,按照使用最少资源提供最大调偏能力的原则,采用离线规划在线分段查表的方法给出了两种可行的发动机点火逻辑,一种是固定分配模式,另一种是动态分配模式。并对两种模式下的点火时间以及调偏误差进行了分析。由计算结果可以看出,在导弹飞行末端引入直接力控制,配合合适的点火逻辑,可以迅速有效地调整脱靶量,使导弹实现与目标直接碰撞。

关键词：拦截弹直接力复合控制轨控发动机

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拦截弹的鲁棒切换跟踪控制

计算机仿真 2017年第12期34卷 61-66,120页

作者：史鲲罗楚养梁晓庚中国空空导弹研究院河南洛阳471000

针对临近空间拦截弹的控制问题,提出了一种基于干扰观测器的鲁棒切换跟踪控制设计方法。首先,基于雅克比线性化和张量积(T-P)模型转换方法构建拦截弹的快慢回路多胞型线性变参(LPV)模型。接着,设计干扰观测器估计系统干扰,同时基于干扰... 详细信息

针对临近空间拦截弹的控制问题,提出了一种基于干扰观测器的鲁棒切换跟踪控制设计方法。首先,基于雅克比线性化和张量积(T-P)模型转换方法构建拦截弹的快慢回路多胞型线性变参(LPV)模型。接着,设计干扰观测器估计系统干扰,同时基于干扰估计值设计干扰补偿器消除系统干扰的影响;进一步设计快慢回路鲁棒切换控制器保证闭环系统稳定,获取虚拟控制力矩。然后,利用动态控制分配技术将前面获取的期望控制力矩分配到实际执行机构。最后,仿真结果表明所设计的复合控制系统能够精确跟踪参考指令。

关键词：拦截弹干扰观测器鲁棒切换控制动态控制分配

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拦截弹状态变结构交互多模滤波估计方法

电光与控制 2011年第7期18卷 68-71,85页

作者：梁建波王芳方喜龙刘新学第二炮兵工程学院西安710025

针对弹道导弹自主探测和机动突防技术中对拦截弹状态估计精度的要求,提出了一种变结构交互式多模型滤波算法(VSIMM)。通过引入拦截弹的多种机动模型并采用依概率准则的方法进行交互计算,使滤波估计结果迅速收敛,同时对拦截弹的机动状态... 详细信息

针对弹道导弹自主探测和机动突防技术中对拦截弹状态估计精度的要求,提出了一种变结构交互式多模型滤波算法(VSIMM)。通过引入拦截弹的多种机动模型并采用依概率准则的方法进行交互计算,使滤波估计结果迅速收敛,同时对拦截弹的机动状态进行检测,合理调整参与交互计算的模型个数,使滤波估计模型与拦截弹的真实机动运动情况相近。仿真结果表明,变结构交互式多模型滤波方法能根据拦截弹的飞行状态自适应地调整滤波估计模型,滤波的精度较高。

关键词：拦截弹机动模型 VSIMM 状态估计

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拦截弹变质心控制技术研究

飞航导弹 2014年第10期 61-65页

作者：姚春明李小兵白瑞阳空军工程大学防空反导学院

近年来,质量矩控制技术是导弹控制领域研究的热点问题之一。根据拦截弹的基本作战特点及变质心控制技术的基本原理,分析了拦截弹利用变质心控制技术的方法和优势,介绍了变质心控制技术在拦截弹中的研究现状及发展趋势,总结提出了当前变... 详细信息

近年来,质量矩控制技术是导弹控制领域研究的热点问题之一。根据拦截弹的基本作战特点及变质心控制技术的基本原理,分析了拦截弹利用变质心控制技术的方法和优势,介绍了变质心控制技术在拦截弹中的研究现状及发展趋势,总结提出了当前变质心控制拦截弹需要解决的难点问题。

关键词：拦截弹变质心控制模型

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弹载红外探测器对拦截弹的探测能力分析

红外技术 2024年第5期46卷 599-607页

作者：张雪松吴楠王锋储思思李东泽战略支援部队信息工程大学数据与目标工程学院河南郑州450007 中国人民解放军32035部队陕西西安710600 军事科学院国防科技创新研究院北京100071

在弹载平台上加装红外探测器,从而对拦截弹进行探测和预警,是提高弹载平台突防和生存能力的创新性手段。本文针对弹载红外探测器对拦截弹的探测能力,分析了拦截弹的红外辐射特性,并推测了用于探测拦截弹的红外探测器参数。同时,根据探... 详细信息

在弹载平台上加装红外探测器,从而对拦截弹进行探测和预警,是提高弹载平台突防和生存能力的创新性手段。本文针对弹载红外探测器对拦截弹的探测能力,分析了拦截弹的红外辐射特性,并推测了用于探测拦截弹的红外探测器参数。同时,根据探测概率和输入信噪比的关系以及基于辐射差的信噪比模型推导了探测概率模型。在此基础上,分析了对末段、中段防御拦截弹的探测需求,从探测概率、作用距离两个方面对弹载红外探测器的探测能力进行了分析。分析结果表明:弹载红外探测器对末段拦截弹具有较强的探测能力,对于中段拦截弹只有在日照区能够保证探测需求,而在日影区只在一定探测视角下具备探测能力。

关键词：弹载红外探测器拦截弹探测概率作用距离

飞机过失速机动仿真及对拦截弹跟踪的影响分析

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弹箭与制导学报 2014年第3期34卷 50-52,82页

作者：陈战辉万小朋姜军西北工业大学航空学院西安710072 空军工程大学防空反导学院西安710051

为了分析飞机过失速机动对拦截导弹带来的挑战,对飞机过失速机动进行了仿真,分析了过失速机动对导弹导引头跟踪的影响。指出"Herbst"机动运动参数变化剧烈,基于匀速直线运动假设来估计飞机位置和速度必将带来较大的误差;当弹目相对距离... 详细信息

为了分析飞机过失速机动对拦截导弹带来的挑战,对飞机过失速机动进行了仿真,分析了过失速机动对导弹导引头跟踪的影响。指出"Herbst"机动运动参数变化剧烈,基于匀速直线运动假设来估计飞机位置和速度必将带来较大的误差;当弹目相对距离较小且相对速度较大时,飞机做过失速机动运动,导引头容易丢失目标,通过导引头滤波算法的改进可提高导弹抗目标过失速机动的跟踪能力。

关键词：过失速机动仿真拦截弹跟踪