关于爱国者反战术弹道导弹的试验

美国陆军于9月11日在新墨西哥州白沙导弹靶场对爱国者防空导弹作为反苏联战术弹道导弹的武器的可行性进行了试验。 试验中,爱国者导弹成功地拦截了以接近2马赫速度飞行的凌-坦姆科-沃特公司的长矛战术弹道导弹。爱国者导弹命中目标时的速度超过3马赫。拦截目标的高度约26000     

杂波对半主动雷达寻的导弹制导的影响

本文介绍一种对半主动雷达寻的导弹杂波谱的仿真方法。文中给出了各种情况下的仿真结果,例如俯视、等高、仰视以及螺旋下降的目标等。仿真结果表明,俯视情况以及低空飞行所产生的主瓣杂波相当强,如果目标以适当的横向加速度机动,则主瓣杂波足以掩盖目标。本文考虑了产生这种掩盖效应的条件,并且通过仿真进行了验证。研究结果证明,主瓣杂波对导弹的有效攻击区影响很大。最后本文还提出了一种为避免上述杂波掩盖效应的制导方案。     

空中雷达目标的灰色预测

对空中飞机、导弹目标的航迹点的预测在作战中非常重要 ,但在数据非常有限的情况下 ,准确地预测又很困难。提出了用灰色系统理论进行飞机、导弹目标的航迹点预测的方法 ,并利用实际测得的飞机航迹点数据进行了验证 ,具有很高的精度。这种灰色预测模型对飞机、导弹目标的航迹点的预测具有重要意义。详细介绍了灰色预测方法并分析了预测误差及其实用价值。     

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.     

组网雷达抗ARM工作模式设计及仿真研究

针对组网雷达的工作模式可控转换特性具有优越的抗反辐射导弹攻击的能力,设计了组网雷达抗反辐射导弹攻击的闪光轮换工作模式,该工作模式吸取了有源诱偏和被动关机两种抗反辐射攻击方法的优点。分析了这种工作模式对反辐射导弹作战效能的影响。研究表明,组网雷达采用这种工作模式不仅可以降低ARM的作战效能,还能保证自身获取目标信息的连续性。进行组网雷达闪光轮换工作模式抗反辐射导弹计算机仿真模仿,结果验证了这种工作模式的有效性。     

防空导弹弹族化总体技术研究

本文运用弹族化设计思想，以一个由三种不同射程的防空导弹组成的导弹族为研究实例，探讨了防空导弹弹族化设计的技术途径和数学模型，文中对两种弹族化方案进行了多目标优化设计和结果分折，证明了防空导弹采用弹族化设计是切实可行的     

基于算子树的导弹突防作战效能评估方法研究

体系对抗条件下的导弹突防作战效能评估是一个复杂的问题求解过程。基于算子树的问题求解方法,将目标问题映射为层次化的问题求解树,进一步映射为层次化的算子树,通过算子间的数据交互求解目标问题,这种从目标问题到问题表示进而到问题求解两次映射,便于用户理解问题并调整问题求解方案,是解决复杂问题求解的一种有效途径。将基于算子树的问题求解方法应用于导弹突防作战效能评估,提出了基于算子树的导弹突防作战效能评估方法,并给出了应用实例。     

考虑导弹自动驾驶仪二阶动态特性的导引律

基于平面内目标-导弹相对运动方程,考虑导弹自动驾驶仪的二阶动态特性,应用动态面控制方法设计了一种新型导引律。在设计过程中,通过引入一阶低通滤波器,使得导引律的最终表达式中不含视线角速率的高阶导数,更易于实际应用。该导引律有效地克服了导弹控制系统的动态延迟对制导精度的影响。将该导引规律与未考虑导弹自动驾驶仪动态的自适应滑模导引律相比较,对目标非机动、阶跃机动和正弦机动三种情况进行仿真。仿真结果表明,在目标机动加速度快速变化,而且导弹自动驾驶仪存在较大滞后情况下,这种导引律仍具有很高的制导精度。     

基于单脉冲三维成像的抗交叉眼干扰方法

交叉眼干扰是针对末制导雷达实施的一种有效的角度欺骗干扰,使得导弹不能有效地跟踪并打击目标。针对这种主瓣干扰,现有末制导雷达缺乏较为有效的对抗措施。为此,本文提出一种基于单脉冲三维成像的抗交叉眼干扰方法。该方法首先对单脉冲雷达和、方位差、俯仰差3个通道信号在距离、多普勒两维上进行高分辨处理,通过测量各分辨单元的方位角和俯仰角,再结合距离信息得到目标三维像,然后利用目标的团聚效应设定合适的阈值,剔除由交叉眼干扰引起的目标尺寸之外的奇异点,从而得到干扰对抗后的测角结果,确保了导弹对目标的有效跟踪。仿真结果证明了这种抑制主瓣角度干扰措施具有一定的有效性。     

地空导弹与空中目标遭遇点预测模型和算法

导弹与目标的遭遇点坐标是地空导弹指挥控制系统进行射击指挥决策的关键依据之一,必须建立精准快速的预测模型或算法.‘针对非机动空气动力目标,研究了遭遇点预测的解析模型和迭代算法.解析模型中,将导弹引导过程近似为平行接近法,导弹匀速飞向瞬时遭遇点;迭代算法中,根据导弹常用的视线法和比例导引法解算导弹的运动学弹道,来预测瞬时遭遇点坐标.仿真分析表明,解析模型和迭代算法设计合理有效,前者简捷快速,适用于作战单元指挥控制系统;后者较为精准,实时性好,适用于火力单元指挥控制系统.两种方法都具有较强的工程应用价值,为指挥控制系统研制提供实用的模型技术支持.     

基于直接力控制的导弹高精度末端导引方法研究

采用直接力控制的拦截导弹具有自身控制不连续、目标机动能力强、要求直接命中等特点，因此需要一种精度高、适应性强耳较睿脉冲发动机的导引律。以某型末端采用直接侧向力控制的反导导弹为背景，基于变结构控制理论设计了一种导引律，该导引律以可测量信息为基础，十分易于工程实现。最后进行了三维弹道仿真，结果表明：所设计的导引律攻击精度明显优于比例导引律，尤其是在目标机动较大情况下，保证了脱靶量在米级以内；所设计的导引律在制导初期对误差进行修正，因而末端弹道更为平直，同情况下所消耗的姿控发动机数目更少。此外，所设计的导引律基于较大交会角的拦截而非逆轨道拦截，因而发射阵地更灵活、发射准备时间更短。     

六自由度导弹制导系统的建模与仿真研究

战术导弹最优制导规律研究是提高导弹制导性能及精度的关键技术之一,需要进行理论研究和大量的仿真计算,以确定最优制导规律和控制系统参数。本文反导弹的空间运动状态用六自由度数学模型来描述,建立了六自由度的导弹运动模型、目标运动模型和相对运动模型等。研究出了进行战术导弹制导系统研究的六自由度仿真软件包,共由十多个模块组成。文中介绍了仿真软件的设计思想和程序结构。应用本仿真软件包可进行战术导弹制导规律专题研     

Q-learning强化学习制导律

在未来的战场中,智能导弹将成为精确有效的打击武器,导弹智能化已成为一种主要的发展趋势。本文以传统的比例制导律为基础,提出基于强化学习的变比例系数制导算法。该算法以视线转率作为状态,依据脱靶量设计奖励函数,并设计离散化的行为空间,为导弹选择正确的制导指令。实验仿真验证了所提算法比传统的比例制导律拥有更好的制导精度,并使导弹拥有了自主决策能力。     

大气层外主动防御三维自适应滑模制导律

针对提高弹道导弹中段突防成功概率问题,提出了主动防御滑模自适应制导律。首先,推导出目标、拦截导弹和防御导弹的三维相对运动方程。其次,基于三角拦截制导策略,利用Lyapunov稳定性理论设计了主动防御滑模自适应制导律(active defense adaptive sliding mode guidance law,AD-ASMG)。该制导律能同时达到两个制导目标:防御导弹处在目标和拦截导弹视线上,保持三点共线;零化防御导弹对拦截导弹的视线转率。最后,针对开关式轨控发动机推力大小不可调节的问题,考虑了发动机动态特性,设计了精确的脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)控制方法,获得可变的等效力,适应制导指令变化的要求。六自由度仿真结果表明了该制导律的有效性。     

非奇异快速终端二阶滑模有限时间制导律

为实现对高速机动目标的准平行拦截,考虑导弹自动驾驶仪动态特性,设计了一种零化视线角速率的非奇异快速终端二阶滑模有限时间制导律。首先,基于终端滑模控制理论和二阶滑模控制理论,设计了非奇异快速终端二阶滑模制导律;其次,根据有限时间收敛控制理论,严格证明了系统的稳定性和有限时间收敛特性;为抑制测量噪声和估计弹目视线角速率,设计了有限时间收敛微分跟踪器,并将其与扩张观测器结合来估计不确定项。最后仿真结果表明:所设计的微分器不仅收敛速度快,估计精度高,且具有较强的抗干扰能力,同时针对目标做不同的类型机动,所设计的制导律均能实现视线角速率在有限时间收敛,为实现对高速机动目标的直接碰撞提供必要条件。     

变结构自适应制导规律研究

由于变结构控制的滑动模态具有完全的自适应 ,不必全面研究系统的各种摄动及外干扰 ,而只需要根据高速度大机动目标的特点 :一个是机动 ,一个是高速 (包括速度变化 ) ,对两者实现自适应 ,把各种干扰及偏差的影响归入有关增益系数上加以考虑 ,在选择增益系数上进行了深入的研究。应用变结构自适应控制理论 ,推导出一种适用于导弹拦截高速度大机动运动目标的空间制导规律 ,该制导规律能将系统引向滑动面 ,并保持在滑动面上运动。因此将它应用于导弹跟踪标准优化弹道 ,经导弹拦截目标弹道数字仿真 ,取得了良好的结果。     

基于扰动观测器的终端角约束滑模导引律

为了对导弹攻击机动目标时的终端角进行约束,提出了一种基于扰动观测器的滑模导引律。将导弹速度的时变、运动目标的机动逃逸等视为对导弹目标相对运动系统的总扰动,采用扰动观测器对总扰动进行有效估计,结合滑模控制理论提出了一种对导弹终端角进行约束的导引律,并基于李雅普诺夫稳定性原理证明了该导引律的渐进稳定性。为满足制导精度并有效地抑制抖振,运用边界层法对该导引律进行了改进,分析并确定了制导精度、边界层厚度和导引律系数之间的关系。仿真结果表明,该导引律具有良好的导引性能和鲁棒性,且与普通的滑模导引律相比,具有较小的导弹最大法向加速度和较平缓的法向加速度变化过程,有利于工程实现。     

基于角度关系的几何制导律研究

基于受保护飞行器、防御弹和攻击弹在空间形成的角度关系设计了一种几何制导律。首先,通过分析三者在空间形成的三角形几何关系,将受保护飞行器和防御弹作为一个协同体,以防御弹位于攻击弹和受保护飞行器的连线上为基本准则,给出二维几何制导律的表达式,并对所设计制导律的稳定性进行证明推导。其次,利用矢量运算将设计的二维制导律在三维空间进行了扩展,给出了三维空间中几何制导律的表达式。最后,仿真表明,设计的几何制导律能够有效保护飞行器安全,相对于比例导引,拦截时间短,制导精度髙,过载变化较为平稳,克服了比例导引末端过载发散的情况,降低了对执行机构的要求。     

拦截主动防御目标的微分对策制导律

针对目标可以对攻击弹进行主动防御的交战场景, 提出了一种拦截主动防御目标的微分对策制导律。首先, 建立了攻击弹、目标和防御弹的相对运动模型, 并在碰撞三角形附近进行了线性化。然后, 在防御弹采用某种已知的线性制导律的情形下, 把该作战场景中攻击弹与目标的对抗问题, 描述为一个含不等式约束的线性二次型微分对策问题。最后, 基于微分对策理论, 设计了攻击弹的制导控制策略, 可同时达到两个目标: 以某一特定的脱靶量避开防御弹; 对目标实现直接碰撞。仿真结果表明了该制导律的有效性。     

考虑自动驾驶仪动态特性的多约束中制导律

针对多约束条件下的中末制导交班问题,提出一种考虑自动驾驶仪动态特性的滑模中制导律。首先,建立了考虑自动驾驶仪一阶动态特性的弹目运动模型,根据该模型设计非奇异终端滑模面,并采用自适应滑模趋近律设计有限时间收敛的中制导律。其次,采用扩张状态观测器估计目标机动信息,并将估计值应用于非奇异滑模中制导律中。最后,基于有限时间理论分析了中制导律的有限时间收敛特性。数值仿真结果验证了所提中制导律的鲁棒性强,引起的交班误差小。