末制导炮弹惯性制导仿真及横向散布研究

末制导炮弹通过简易的惯性制导系统使弹丸沿直线飞行以达到增加射程的作用.通过研究末制导炮弹惯性制导系统的工作原理,应用MATLAB/Simulink中的Aerospace Blockset,建立了含俯仰和偏航通道的末制导炮弹惯性制导系统简化模型.分析了炮弹惯性制导系统的横向干扰因素及其带来的横向散布.仿真结果验证了模型的正确性,并给出了减少末制导炮弹横向散布的改进策略.     

崛起的捷联式制导系统

惯性制导系统按惯性测量组合形式不同有捷联式制导和惯必稳定平台制导之分。本文介绍捷联式制导系统的发展过程及特点,并从性能、应用领域方面与惯性稳定平台制导系统作了一般性比较,概括地论述了速率捷联制导的发展趋势。     

逃逸策略仿真专家系统

本文提出一种用来进行目标逃逸策略仿真的专家系统.该系统较其它仿真方法更好地模仿驾驶员摆脱导弹攻击过程中的智力活动和操作过程以及目标的机动飞行的动态过程.是通过导弹武器制导系统仿真,来评价制导精度的正确手段.该系统已在某型导弹制导系统仿真中应用,效果良好.本文介绍这种系统的组成和工作原理;专家知识的获取和逃逸规则及知识库的建立;非精确推理方式及推理机;制导系统仿真中的应用及结果.     

弹道式导弹初始对准方法研究

前言 弹道式导弹通常是利用惯性制导系统对导弹进行控制、制导,使之以要求的精度飞向目标,从而完成它所担负的战略(或战斗)任务。而惯性制导系统对导弹的控制和制导又通常是在一定的参考座标系内进行的。这个座标系一般取发射点惯性座标系O—XYZ。其原点与发射点重合,OX轴在当地水平面内,指向目标,OY轴垂直当地水平面朝天;     

未来巡航导弹的发展趋势

近年来 ,欧美等军事大国为了解决巡航导弹飞行时间长 ,易被拦截的致命弱点 ,不惜投入重金开发和研究大于 5马赫的高超音速导弹 ,这种导弹到达目标的飞行时间仅为亚音速巡航导弹的 1/ 10 ,因此能以极高的速度和及短的时间攻击运动目标。因高超音速巡航导弹的寻的头构造比亚音速导弹简单 ,因而其成本更为便宜 ,并具有更高的杀伤概率。巡航导弹有两个制导系统 :即中段导航系统和末段寻的系统。近程巡航导弹可以仅用惯性和末段制导。远程导弹需要辅助信息用以补偿制导本身的误差。末段制导系统帮助导弹在最后的飞行阶段寻找目标。以上系统可以采…     

临近空间飞行器再入制导可视化仿真

在临近空间飞行器再入制导系统研制过程中,需要通过可视化仿真对飞行器再入制导系统进行验证、分析及演示。给出再入飞行的假设条件,建立飞行器再入质心动力学及运动学模型。在此基础上,给出一种基于Matlab与卫星仿真工具包(Satellite Tool Kit-STK)交互的再入制导可视化仿真方案,给出再入飞行数据的输入格式定义。针对给定的临近空间飞行器及假定的再入任务,对再入制导进行可视化仿真,得到相应的可视化仿真结果,对结果进行说明。     

潘兴Ⅱ导弹静态飞行试验计划

本文论述再入飞行器末制导的鉴定和试验中所遇到的技术因素,并专门叙述了目前潘兴Ⅱ计划中所用的建立静态试验环境的方法,此试验环境精确地模拟了以各种各样的实际目标为背景的再入条件。鉴定中的制导技术包括惯性法和惯性系统与雷达区域相关相结合的方法。 所研究的系统使用为特定目标区域绘制的预存地形图。在再入段,实时雷达特征信号与预存图相关,因而可确定飞行器位置的精确误差数据。弹上数字计算机用这些“修改了的”位置数据校正中段惯性导航阶段所累积的误差,从而进行飞行器终端控制,其精度比纯惯性制导所达到的要高得多。 试验台技术需要有试验飞行器上的连续实时三维位置数据。这是通过在目标区域中设置C波段测距系统和使用制导计算机剩余容量来实现的。因而,位置数据的连续计算所能达到的精度足可作为所鉴定系统的校正基准。其它特殊性能包括能以足够的能见度对飞行过程进行弹上录象(带宽可达6兆赫)和脉冲控制调制记录,以便有可能在地面试验中进行飞行后“再现”。 在飞行试验系列中采用了旋翼和固定翼两种试验台。最初的飞行试验是在CH—47直升飞机上进行的,目的是测量固定高度上航向和目标改变时的性能。高空飞行是用FJ4B喷气式飞机从离地面40000英尺处以45°—90°的角俯冲飞行完成的。迄     

水下航行器多目标制导能力评估方法

水下航行器多目标制导能力评估是目前水下多目标精确制导研究中亟待解决的问题。根据水下航行器多目标制导系统的主要任务和技术特点,运用灰色关联分析理论对水下多目标精确制导能力进行了综合评估研究,提出了水下航行器多目标制导能力评估方法。通过水下攻防对抗仿真试验,验证了该方法的可行性和合理性,为水下航行器多目标制导系统的技术优化和方案决策提供科学的理论依据。     

末制导导弹飞行控制系统的强壮实现方案

现代末制导导弹要求飞行控制系统以最低成本在规定的飞行空域内完成拦截任务。本文按照复杂性增加的程度研究了飞行控制系统的几种可能性方案,并且讨论了作为末制导导弹制导关键问题的每个方案的强壮性和适应性。脱靶距离是末制导性能的度量标准,受三个主要制导参数(有效导航比、相对稳定性和响应时间)的影响。飞行控制系统的实现方案是确定这些制导系统参数如何随已知气动飞行条件(高度和马赫数)而改变的重要因素。脱靶性能变坏程度最小的系统是最强壮的系统。结果证明,开环系统是不强壮的,并且其低阻尼使其不适用于雷达末制导系统;速率陀螺系统也是不强壮的,它的参数随高度、马赫数和重心位置的变化而大幅度变化;积分速率陀螺系统是强壮的,它的参数与高度和导弹的重心变化无关,但是该系统的响应时间长;加速度表系统是最强壮的,其参数与高度、马赫数和重心位置的改变无关,并且系统的响应快。本文还讨论了每种系统应用于雷达或红外等各类制导以及应用于坦克、舰船或飞机等各类目标的各种因素。     

最优弹道形成制导的分析解

本文介绍一种关于导弹弹道中段和末段的混合制导规律,以提高导弹的射程及其优良的拦截特性。文中导出了中段和末段三维飞行的闭环非线性最优制导规律的解析解。这种混合制导规律在中制导段目标方向发生变化时能迅速修正导弹的弹道。在从中段转到末段时,航向误差可以达到零。这种制导的算法取反馈形式,既可用于惯性坐标系,又可用于寻的坐标系。此算法在弹上实现起来相当简单,已经成功地用于在线工作。     

由角噪声及目标闪烁引起的比例导引制导误差研究

研究了雷达导引头接收机中的角噪声(热噪声)以及目标闪烁对比例导引制导精度的影响.首先根据实际问题的物理意义建立比例导引制导系统模型.考虑到角噪声的带宽远远大于系统带宽,认为角噪声实质上是白噪声;认为低频目标闪烁近似于白噪声通过一阶惯性环节所得到的有色噪声.仿真结果证明,由角噪声以及目标闪烁引起的制导误差与导引头动力学特性和自动驾驶仪动力学特性密切相关;当制导时间较长时,由角噪声引起的脱靶量基本上与制导时间无关,采用频率捷变技术可以有效地降低目标闪烁对制导误差的影响.     

基于深度学习的时间角度控制制导律

针对考虑导弹气动力的时间角度控制制导问题，设计了一种基于深度学习的时间角度控制制导律；设计预测模块对考虑气动力的飞行器剩余飞行时间进行预测，预测模块引入前馈环节融合深度学习方法与理论模型，使用理论模型估计剩余飞行时间，使用深度神经网络估计理论模型的预测误差，提高剩余飞行时间预测精度；将精确剩余飞行时间引入时间角度控制制导律，使飞行时间误差收敛至零附近，最终实现飞行时间和攻击角度的共同控制。通过仿真试验验证了所设计的制导方法能够实现时间角度控制，相对于基于常值速度假设提出的制导律具有更好的制导性能。     

一种适用于红外制导弹药的偏置比例导引律

针对弹道成型制导律不适用于红外制导弹药的落角约束,提出了一种无需剩余飞行时间信息的偏置比例导引律。根据建立的弹目相对运动几何模型和碰撞三角形,推导出了期望落角与需用偏置积分量之间的函数关系;求出了偏置比例导引无量纲弹道闭环解与稳定域,并分析了不同因素对偏置比例导引律制导性能的影响;最后对比研究了偏置比例导引制导律与弹道成型的性能。仿真结果表明,偏置比例导引律在落角精度、制导精度与最大需用过载这些关键制导性能指标方面接近于弹道成型制导律,适用于红外制导弹药对地面运动装甲目标的落角约束问题。     

毫米波敏感器在导弹制导中的应用

引言 目前,正在研制几种不同型式的毫米波制导系统以用于发射后不管的精确制导武器中。这些任务包括空-地和地-地导弹以及自由下落和伞投悬浮的炸弹。应用毫米波敏感器的目的,是在恶劣的气候条件下,使用电子装置在无人帮助或校正时,获得精确的定位和改善制导。它是为使武器系统更加自主,使其杀伤概率得到改善以及让人不参与武器系统的动作所作的努力的一部分。通常     

天线罩和导引头隔离度对制导系统影响研究

针对相控阵雷达导引头的隔离度寄生回路问题,分析了天线罩和导引头隔离度产生的原因,建立了考虑天线罩和导引头隔离度的制导系统动力学模型,基于线性时不变系统稳定性判据和无量纲化法研究了天线罩和导引头隔离度共同作用对制导系统稳定工作域的影响。利用无量纲伴随函数法研究了天线罩误差斜率和导引头隔离度不同叠加情况对脱靶量收敛的影响。研究表明,单一研究天线罩或导引头隔离度所得结论对导弹制导系统设计缺乏实际指导意义,制导系统稳定工作区域受到天线罩和导引头隔离度共同作用的影响,二者的叠加情况不同,对制导系统的稳定工作区域和脱靶量收敛的影响不同。正反馈叠加将严重影响脱靶量收敛和制导系统稳定性,应尽量避免。     

平台导引头隔离度对制导系统Lyapunov稳定性的影响

为了研究平台导引头隔离度对制导系统稳定性的影响,建立了不同制导信号提取点和不同干扰力矩引起的隔离度传递函数模型及制导系统模型,采用分析时变系统Lyapunov稳定性的无源性方法分析了制导系统的一致渐进稳定条件,基于制导系统稳定条件提出了隔离度幅值指标计算方法。研究表明,从角速率陀螺处提取制导信号时制导系统满足一致渐进稳定性对末导时间及隔离度幅值指标的约束比从稳定回路指令处提取时严格,弹簧力矩引起的隔离度幅值指标较阻尼力矩严苛,导引头测试时应密切关注从角速率陀螺处提取制导信号及弹簧力矩引起的隔离度幅值。     

LQR制导技术同虚拟目标制导系统的比较

本文提出用线性二次调节器(LQR)作为战略导弹的制导技术。将这个系统同虚拟目标制导系统(VTG)进行了比较。VTG系统正用在空军的SRAM A导弹和ASAT系统上。比较通过下列两点来进行:1)导弹导引增益系数的数学分析,2)验证各自对付脱离标准飞行情况的能力。分析结果表明,就最优性和灵活性而论,LQR作为一种制导方案远优于VTG。用现代控制理论,在下一代导弹上将能实现更充分、更有效的制导系统。     

比例导引末端区特征与划分

制导末端区是制导系统失稳前一个很短的制导段,制导末端区的正确划分对制导系统设计指标制定和性能分析具有重要意义.基于目标最优机动条件下线性化导弹目标运动学模型,研究了比例导引制导系统在末端区的特性,根据制导系统时间常数和阻尼比变化特征,提出根据制导系统特征参数划分末端区的定义方法,仿真计算表明本文的定义方法是合适的.研究结论对制导系统设计,相关总体指标制定和性能仿真验证具有参考意义.     

无人机图像匹配制导系统方案

为实现无人战斗机精确制导实际需求,根据作战的实时性和精确性特点,提出了一种基于图像匹配技术的制导方案。该制导方案引入地标信息,研究匹配方法,分析匹配计算量,提出了基于高速数字信号处理芯片来实现匹配制导的方法。软件仿真结果表明,匹配单元的结构完全能够满足制导系统功能实现的需要。     

非制导弹药对时间敏感群目标毁伤效能评估

针对陆基平台发射非制导弹药攻击地面时敏群目标的效能评估,首先基于传统毁伤效率评估理论提 出了非制导弹药对地面不动群目标的毁伤效能评估模型。其次,基于目标存留概率给出了非制导弹药对地面时 敏群目标的毁伤效能评估模型。再次,基于目标机动对毁伤效能的影响分析,建立了非制导弹药对地面时敏群目 标的毁伤效能评估模型。最后,通过理论分析和数值仿真验证了模型的有效性,并研究了毁伤效能随射击持续时 间、目标平均停留时间和目标位移速度的变化规律。