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零控脱靶量有限时间收敛制导律

国防科技大学学报 2015年第3期37卷 136-141页

作者：雷虎民张旭董飞垚李炯空军工程大学防空反导学院中国人民解放军95437部队

针对高速机动目标的拦截问题,研究了一种考虑导弹自动驾驶仪动态特性的零控脱靶量有限时间收敛制导律。对导弹-目标三维相对运动几何关系进行解耦,并考虑导弹的自动驾驶仪动态特性,推导了一种新型三维零控脱靶量模型;在此基础上,基于自... 详细信息

针对高速机动目标的拦截问题,研究了一种考虑导弹自动驾驶仪动态特性的零控脱靶量有限时间收敛制导律。对导弹-目标三维相对运动几何关系进行解耦,并考虑导弹的自动驾驶仪动态特性,推导了一种新型三维零控脱靶量模型;在此基础上,基于自适应滑模控制理论和有限时间稳定性理论,选取俯仰平面和偏航平面的零控脱靶量为滑模面,设计了零控脱靶量有限时间收敛三维自适应滑模制导律;对该制导律的稳定性和有限时间收敛特性进行了分析和证明。仿真结果表明,与比例制导律相比,所设计的制导律可使导弹的零控脱靶量在有限时间内收敛到零,且具有更高的制导精度。

关键词：零控脱靶量自动驾驶仪有限时间收敛制导律

模式失配条件下连续时间控制系统的零控脱靶量估计误差分布

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自动化学报 2018年第10期44卷 1824-1832页

作者：项盛文范红旗付强国防科技大学电子科学学院ATR重点实验室长沙410073

针对大机动目标拦截中零控脱靶量(Zero-effort miss distance, ZEM)估计误差分布的求解问题,在线性估计器与独立模式辨识器的配置下,提出了一种解析求解方法.在存在固定的模式辨识延迟下, ZEM的估计误差服从有偏的高斯分布.最后,通过与... 详细信息

针对大机动目标拦截中零控脱靶量(Zero-effort miss distance, ZEM)估计误差分布的求解问题,在线性估计器与独立模式辨识器的配置下,提出了一种解析求解方法.在存在固定的模式辨识延迟下, ZEM的估计误差服从有偏的高斯分布.最后,通过与蒙特卡洛仿真的比较,验证了本文方法的正确性.

关键词：微分对策大机动目标零控脱靶量估计误差模式失配

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基于零控脱靶量的大气层外超远程拦截制导

航空学报 2009年第9期30卷 1583-1589页

作者：陈峰肖业伦陈万春北京航空航天大学宇航学院北京100191

考虑拦截器使用固体推进系统的情况,设计了基于零控脱靶量(ZEM)的大气层外超远程拦截制导方法。首先设计了考虑摄动影响的适用于超远程拦截的零控脱靶量计算方法;其次使用变分法结合Kepler轨道摄动方程推导了线性的ZEM动力学方程;最后... 详细信息

考虑拦截器使用固体推进系统的情况,设计了基于零控脱靶量(ZEM)的大气层外超远程拦截制导方法。首先设计了考虑摄动影响的适用于超远程拦截的零控脱靶量计算方法;其次使用变分法结合Kepler轨道摄动方程推导了线性的ZEM动力学方程;最后考虑固体推进拦截器的可控性约束条件设计了ZEM控制律并结合动力学方程确定指令推力方向。本文给出的制导方法设计过程中没有对拦截器和目标的引力差进行简化,考虑了摄动因素对滑行段弹道的影响,制导精度对推进系统参数偏差的鲁棒性好。仿真结果表明使用本文制导方法拦截大气层外超远程目标,脱靶量可达公里量级,推进系统参数偏差对制导精度的影响很小。

关键词：超远程拦截零控脱靶量固体推进系统鲁棒性 Kepler轨道摄动方程弹道预测

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基于零控脱靶量的卫星末端追逃控制方法

北京理工大学学报 2016年第11期36卷 1171-1176页

作者：王强叶东范宁军吴炎烜北京理工大学机电学院北京100081 国防知识产权局北京100088 哈尔滨工业大学卫星技术研究所黑龙江哈尔滨150001

针对拦截卫星和目标航天器都可以采用幅值受限连续推力进行轨道机动时的卫星末端拦截控制问题,由于对抗双方都会采用对自己有利的控制策略来实现追击和逃逸,因此将该问题可以看作追踪逃逸问题.由于两卫星距离较近,因此将非线性拦截逃逸... 详细信息

针对拦截卫星和目标航天器都可以采用幅值受限连续推力进行轨道机动时的卫星末端拦截控制问题,由于对抗双方都会采用对自己有利的控制策略来实现追击和逃逸,因此将该问题可以看作追踪逃逸问题.由于两卫星距离较近,因此将非线性拦截逃逸相对动力学简化为CW方程.根据拦截任务终止要求引入零控脱靶矢量将动力学方程降阶,采用拦截脱靶量和燃料消耗作为二次最优目标函数,推导了卫星轨道次优控制策略.仿真表明该控制方法可以在目标卫星具有机动逃逸能力时仍能成功将其拦截.

关键词：卫星追逃连续推力零控脱靶量燃料子优控制

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空间目标拦截零控脱靶量的近似计算

弹道学报 2007年第3期19卷 62-64,72页

作者：周须峰唐硕王晓东西北工业大学航天学院西安710072

基于理想二体下的弹道方程解析式和Taylor线性化方法,忽略重力在拦截末段对拦截器和目标运动状态的影响,推导了空间拦截初始制导偏差与零控脱靶量之间的近似计算公式.测试结果表明该近似算法得到的零控脱靶量与真实值比较接近,在较小初... 详细信息

基于理想二体下的弹道方程解析式和Taylor线性化方法,忽略重力在拦截末段对拦截器和目标运动状态的影响,推导了空间拦截初始制导偏差与零控脱靶量之间的近似计算公式.测试结果表明该近似算法得到的零控脱靶量与真实值比较接近,在较小初始偏差条件下,简化的近似计算公式能给出满意的结果,所得零控脱靶量可用于空间动能拦截制导系统的初步设计与分析.

关键词：弹道方程初始偏差动能拦截零控脱靶量

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基于零控脱靶量的拦截器轨控发动机优化设计

航空动力学报 2011年第7期26卷 1654-1658页

作者：齐照辉梁伟刘雪梅翟丽丽高兰航天飞行器生存技术与效能评估实验室北京100085

为提高动能拦截器变轨拦截能力,考虑目标与拦截器相对距离、相对速度等因素,构建了拦截器零控脱靶量、轨控发动机内弹道、发动机质量与尺寸等优化模型,将遗传算法和Powell算法相结合进行轨控发动机不确定性优化设计.应用算例表明,采用... 详细信息

为提高动能拦截器变轨拦截能力,考虑目标与拦截器相对距离、相对速度等因素,构建了拦截器零控脱靶量、轨控发动机内弹道、发动机质量与尺寸等优化模型,将遗传算法和Powell算法相结合进行轨控发动机不确定性优化设计.应用算例表明,采用优化设计后的轨控发动机,拦截器可修正的最大零控脱靶量至少提高17.9%,不确定性因素的影响更加明确,为动能拦截器总体优化设计提供了参考.

关键词：拦截器轨控发动机优化设计不确定性零控脱靶量

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基于零控脱靶量的大气层内拦截弹制导律

宇航学报 2010年第7期31卷 1768-1774页

作者：李运迁齐乃明哈尔滨工业大学航天工程系哈尔滨150001

本文基于零控脱靶量的概念,提出了一种用于拦截螺旋机动弹道导弹的末制导律。首先,在线性运动模型下推导了零控脱靶量的计算公式。选择零控脱靶量作为滑动模态进行制导律设计,并在此基础上对滑模的到达条件进行了讨论。最后,通过与最优... 详细信息

本文基于零控脱靶量的概念,提出了一种用于拦截螺旋机动弹道导弹的末制导律。首先,在线性运动模型下推导了零控脱靶量的计算公式。选择零控脱靶量作为滑动模态进行制导律设计,并在此基础上对滑模的到达条件进行了讨论。最后,通过与最优制导律和基于目标视线角速率的滑模制导律的仿真比较,验证了本文提出的制导律的性能。仿真结果同时表明,该制导律不但对螺旋目标的加速度波动不敏感,而且具有较好的鲁棒性。

关键词：零控脱靶量螺旋机动滑模制导律

基于零控脱靶量和过载偏差的直/气复合控制策略

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空天防御 2022年第4期5卷 47-52页

作者：高振馨赵炜王一冲毕鹏侯振乾上海机电工程研究所上海201109

为解决常规控制策略难以高效修正中末制导交班误差的问题,提出了一种新的控制策略。首先建立了直/气复合控制系统的数学模型,然后分析了反临拦截器常见的轨控直接力开启策略,并通过仿真比较,选出控制效果最佳的轨控策略。在此基础上,结... 详细信息

为解决常规控制策略难以高效修正中末制导交班误差的问题,提出了一种新的控制策略。首先建立了直/气复合控制系统的数学模型,然后分析了反临拦截器常见的轨控直接力开启策略,并通过仿真比较,选出控制效果最佳的轨控策略。在此基础上,结合反临拦截器的工作需求,提出了基于零控脱靶量和过载偏差的轨控策略,并将其与已有的轨控策略进行比较。仿真结果表明,新的控制策略可以在保证命中精度的前提下,燃料消耗降低40%以上,更利于打击位置偏差更大的目标。

关键词：反临拦截器直/气复合轨控过载偏差零控脱靶量

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基于零控脱靶量的大气层外拦截中制导研究

飞行力学 2007年第3期25卷 34-37页

作者：汤一华陈士橹万自明西北工业大学航天学院陕西西安710072

针对大气层外拦截中段采用耗尽关机固体燃料发动机的情况,设计了基于零控脱靶量的鲁棒中制导律。推导了系统状态转移矩阵,通过数值方法求解得到考虑地球扁率J2摄动项的拦截器零控脱靶状态,在此基础上将推力分解到视线方向和垂直视线方向... 详细信息

针对大气层外拦截中段采用耗尽关机固体燃料发动机的情况,设计了基于零控脱靶量的鲁棒中制导律。推导了系统状态转移矩阵,通过数值方法求解得到考虑地球扁率J2摄动项的拦截器零控脱靶状态,在此基础上将推力分解到视线方向和垂直视线方向,并根据垂直视线方向需要速度增量大小设计了推力分配比例系数,使得推力方向平稳变化且能快速减小系统的零控脱靶量。仿真表明,所设计的中制导律简单、可靠,便于工程实现,能有效提高拦截精度,并对发动机工作参数具有较强的鲁棒性。

关键词：大气层外拦截零控脱靶量中制导状态转移矩阵