“群对群”协同对抗的规划与制导问题研究

随着未来空天飞行器的飞行速度和机动性不断增强,以及集群规模化攻击样式的发展,防御方传统的“一对一”对抗模式已经难以适用,采用多个飞行器形成集群,以“群对群”的协同方式进行对抗,将成为一种有效的技术途径.本文针对群体目标的对抗场景,探讨了“群对群”协同对抗的规划与制导问题.首先系统介绍了空天目标攻击样式和目标特性的发展,总结提炼研究的背景需求与典型场景;再针对典型场景提出了群对群协同对抗的初步方案,简述了国内外研究情况,并梳理了规划与制导的关键技术,包括编组构建与目标分配、集群目标建模与估计、集群协同围捕与制导、集群编队随动保持与控制等;然后结合部分关键技术的研究进展,对重点问题进行了数字仿真,初步验证其可行性;最后针对群对群协同对抗的规划与制导技术的应用前景与发展方向进行了展望.     

带末端角约束的三维最优滑模制导律设计

某型巡航导弹主要攻击地面固定目标,为获得最佳的攻击角度和打击精度,分别在俯冲和转弯平面内设计了理想状态下导弹的三维最优运动。选取具有干扰的系统状态与理想系统状态之间的误差矢量作为滑模面,在滑模控制作用下,使系统状态趋近理想状态,最终获得具有参数鲁棒性的三维最优滑模制导律。仿真结果表明方法能同时满足打击精度及末端角约束的相关要求,实现对目标的三维立体精确打击,满足实际战场的作战需求。     

图像制导导弹导引头搜索方案

目的　扩大图像制导导弹导引头的搜索区域、减小搜索盲区和提高捕获目标的概率; 方法　利用导引头俯仰搜索速度,平衡因导弹飞行速度造成的视线纵向移动速度;结果　得到了一种具有一维视觉效果的搜索方案,使监示器上图像只在水平方向平滑移动; 结论　这种搜索方案搜索范围大,视觉效果良好,目标捕获概率高,无盲区;     

基于分形的地形分类技术及其在导航中的应用

将ｆＢｍ模型引入地形分析中,通过ｆＢｍ模型的参数Ｈ和σ来描述地形的复杂度和起伏程度,以此特征来实现对地形的分类．仿真实验证实了在地形辅助导航中,以Ｈ和σ作为地形的特征参数,可以区别不同种类地形对地形辅助导航的影响,为航迹规划和飞行走廊地形的选取提供了依据和准则     

制导滑翔炸弹上仰投放射程影响分析

从经典斜抛运动入手,加入并考虑气动阻力影响,从能量学的角度分析上仰投放对制导滑翔炸弹射程的影响,并通过基于制导滑翔炸弹的气动特性和运动数学模型进行验证。     

导弹俯仰通道带有落角约束的制导与控制一体化设计

对导弹带有落角约束的制导与控制一体化进行了研究.首先建立了俯仰通道的制导控制一体化状态模型.然后利用特征结构配置方法,设计了制导与控制一体化状态反馈控制律.所设计的控制器一方面保证导弹打击精度,另一方面保证导弹进行垂直打击.最后,进行了导弹非线性数值仿真,验证了所提的制导控制一体化策略的有效性,从仿真结果上看,垂直打击精度是很高的.     

深空软着陆制导控制的建模与仿真

讨论了深空软着陆的一般方式和过程,描述了软着陆制导控制的总体方案。以燃耗最省为性能指标,分析推导了一种用于软着陆动力下降段的多项式制导控制律。以安全可靠为基本要求,分析推导了用于最终着陆段的重力转弯着陆方法。最后通过仿真证明了此模型是合理可行的,且方法简单。     

某型激光末制导炮弹六自由度弹道仿真

目前用于激光末制导炮弹弹道模型的仿真都是通过语言编程实现.这种方法编程复杂、编程时间长,程序可读性和可调试性较差,且对编程人员要求较高.由Mathworks公司设计的Similink仿真工具被广泛用于弹道计算和仿真并趋于成熟.建立了基于Simulink的某型激光末制导炮弹六自由度名义弹道仿真系统.仿真结果表明,仿真系统实现了对该型激光末制导炮弹六自由度弹道的正确仿真.     

高空高速飞行器侧向机动制导律研究

提出了一种面向高空高速飞行器的侧向机动能量较优制导律.首先建立了飞行器侧向机动模型,推导了侧向机动能量最优制导律,并进一步得出侧向机动制导律能量最优条件下的初始航向角限定区间;同时证明了CNG(Circular-Navigation-Guidance Law)是初始航向角取该区间内特定值时的能量最优制导律,然后基于CNG基本思想,设计了一种针对大范围初始航向角下的侧向机动能量较优制导律.飞行器作侧向机动时,在限定区间内,能耗最优;在限定区间外,能耗次优.理论分析和仿真实验表明所设计制导律在保证能耗较优的同时还具有位置和角度误差小、稳定性好等优点.     

基于LabVIEW的红外场景生成器最小可分辨温差测试

为了测试红外场景生成器的性能,建立了红外场景生成器最小可分辨温差的理论模型,分析了测试原理,设计了场景生成器的最小可分辨温差测试系统.该系统产生标准测试图案,通过改变不同空间频率下图案中杆形目标与背景之间的温度差,用扫描辐射计测量图案的温度分布,直到测出在某一个空间频率下对比度小于20%的杆形目标和背景的温度差,此即为该空间频率下的最小可分辨温差.根据最小可分辨温差随空间频率变化的曲线可以确定红外场景生成器最小可分辨温差特性.实验结果表明,该系统能够实现对红外场景模拟系统最小可分辨温差的测试,具有操作方便、性能可靠、可维修性好及人机界面友好等特点.