天基对地打击动能武器再入解析预测制导技术

天基对地打击动能武器用于从太空对地面高价值战略目标进行快速、准确的打击。为了在各种干扰因素的作用下仍能保证足够的命中精度，动能弹头必须实施再入制导。针对实时性要求，探讨了一种解析预测制导方法。首先详细推导了零攻角再入弹道参数的三维解析解，在此基础上借鉴牛顿迭代法的思想设计了速度倾角与航向角的迭代修正算法，并最终将其用于制导指令的生成。仿真结果表明，解析预测制导方法能有效提高再入弹头的落点精度，且实时性强。此外，通过对不同制导参数下的制导性能进行分析还发现，制导步长取450-600米、精度参数取20-50米最为合适。

轨道轰炸飞行器过渡段轨道设计与制导

针对轨道轰炸飞行器(OBV)的过渡段轨道设计与制导技术进行了讨论。在初始点位置、再入点位置和再入角固定的前提下,根据冲量假设和二体理论设计了固定时间转移轨道,其实质在于制动点位置和制动速度的确定。为了消除设计偏差,提出了一种基于虚拟再入点补偿的有限推力制导方案,并简要分析了关机点参数的选取原则。对于耗尽关机的动力系统,通过运用能量管理技术实现了多余燃料的耗散。仿真结果验证了上述方法的有效性。

天基红外预警卫星系统及其探测能力分析

天基预警卫星系统是防御系统的重要部分,对其发展现状和探测能力的研究具有重要意义。主要针对美国NMD系统中的天基红外预警卫星系统,介绍了天基红外预警卫星系统的发展现状、系统组成及其工作过程。根据已知的卫星本身及星载探测器的性能参数,利用STK软件建立了天基红外预警卫星系统的仿真模型,并根据仿真结果分析了天基红外预警卫星系统对目标的探测能力。

SGKW轨道在线生成技术研究

天基对地打击动能武器(SGKW)用于从太空对地面高价值战略目标进行快速、准确的打击。针对作战实时性要求,探讨了SGKW的轨道在线生成技术。首先,利用庞特里亚金极大值原理将时间最短打击轨道的最优控制问题转化为两点边值问题。由于约束条件中存在优化参数,一种基于"遗传算法+序列二次规划"的组合优化算法被用于求解伴随变量初值和再入点参数。为了提高轨道生成的速度,在大量离线优化数据的基础上建立了BP神经网络预测模型,其预测值通过序列二次规划算法稍加修正,即可满足相应任务的落点精度要求。仿真结果验证了上述方案的有效性。

伪谱法在SGKW轨道快速优化中的应用

天基对地打击动能武器(SGKW)用于从太空对地面高价值战略目标进行快速、准确的打击。针对作战实时性要求,探讨了基于伪谱法的SGKW轨道快速优化技术,该方法的实质是将最优控制问题转化为非线性规划问题。为了提高优化计算的快速性,提出了轨道分段生成的策略,即首先根据参考配点获得满足落点要求的再入点参数,再将求得的再入点参数作为终端约束并运用序列二次规划算法对过渡段进行优化。仿真结果验证了上述方案的有效性。

基于时间最短的SGKW共面打击轨道优化设计

天基对地打击动能武器(SGKW)用于从太空对地面高价值战略目标进行快速、准确的打击。针对最短打击时间要求,研究了SGKW共面打击轨道的优化设计方法。首先建立了SGKW的无量纲化平面运动模型,然后利用庞特里亚金极大值原理将时间最短共面打击轨道的最优控制问题转化为两点边值问题。由于约束条件中存在优化参数,一种基于"遗传算法+序列二次规划"的组合优化算法被用于求解未知参数。仿真结果验证了上述方法的有效性。

基于特征参数的吸气式高超声速飞行器上升段轨迹优化

针对吸气式高超声速飞行器上升段轨迹优化问题,提出并研究了基于特征参数的轨迹优化方法。首先,建立了吸气式高超声速飞行器动力学模型,给出了气动力和推力模型。根据上升段轨迹特性,建立了基于指数函数和多项式的控制变量的取值模型。该模型取决于若干特征参数,从而将一个求解泛函的最优控制问题转化为求解特征参数的非线性规划问题,并采用序列二次规划算法求解。针对初值敏感性,提出了基于遗传算法的初值选取方法,以及基于物理意义的手动选取方法。

天基对地打击动能武器作战能力与可行性分析

天基对地打击动能武器（the space—to—ground kinetic weapon，SGKW）是未来空间作战的主战武器之一。从概念入手，分析了天基对地打击动能武器的作战能力；结合作战过程，借助计算机仿真技术，研究了对天基对地打击动能武器的作战可行性；得出了合理部署和使用天基对地打击动能武器，可以实现快速、精确、全方位对地面目标打击，能满足未来空间作战的需求。

天基对地打击动能武器最大横程分析

天基对地打击动能武器(SGKW)用于从太空对地面高价值战略目标进行快速、准确的打击。针对最大横程要求,研究了SGKW打击轨道的优化设计方法。首先建立了SGKW的无量纲化空间运动模型,然后利用庞特里亚金极大值原理将横程最大打击轨道的最优控制问题转化为两点边值问题。由于约束条件中存在优化参数,一种基于"遗传算法+序列二次规划"的组合优化算法被用于求解未知参数。仿真结果验证了上述方法的有效性。最后,对SGKW的打击覆盖范围也进行了简要分析。

C^4ISR系统中军用卫星系统若干关键技术

卫星系统在C4ISR系统这样一个综合性大系统中的应用无庸置疑,首先介绍了C4ISR系统中卫星系统的分类,然后分析了军用卫星通信系统在战场信息传输中的若干关键技术,包括卫星定位技术、与地面网络互联技术、抗干扰技术和卫星终端技术等,最后指出了卫星通信系统发展的方向。

天基红外低轨卫星网对大气层内飞行器探测能力分析

在未来的攻防对抗中,为了突破防御方的探测与拦截,各种进攻手段将被广泛采用,分析防御方对来袭目标进行探测的能力将有助于进攻方突防策略的制定.针对美国现有和将要使用的NMD系统中的低轨卫星网,在充分调研SBIRS-low卫星的主要性能参数及工作过程的基础上,建立了天基红外低轨卫星网的探测模型,重点分析了天基红外低轨卫星网对大气层内飞行器的探测能力.

运动伪装理论在空间攻防中的应用研究

为提高空间作战能力,根据敌方飞行器空间传感器CCD相机的工作特性,提出设计隐身轨迹的思想。介绍了运动伪装理论的基本原理,并将其应用到空间攻击任务场景;设定x方向控制加速度为已知常值,推导了C-W相对运动方程下的理想隐身规律。仿真结果表明,隐身轨迹设计可行;隐身有效性分析进一步得到,隐身轨迹只适合在隐身走廊内应用,超出该范围隐身失效。距离目标较近时,宜采取直接打击。

卫星应用装备及其发展

卫星应用装备是在卫星军事应用技术支持下开发的面向卫星资源的新型电子信息装备,是实现卫星军事应用的主体,在现代信息化战争中发挥着举足轻重的作用。界定了卫星应用装备的概念,介绍了典型卫星应用装备的发展及应用现状,并对其未来的发展趋势进行了分析。

SGKW时间最短异面打击轨道的优化方法

天基对地打击动能武器(SGKW)用于从太空对地面高价值战略目标进行快速、准确的打击。针对最短打击时间要求,研究了SGKW异面打击轨道的优化设计方法。首先建立了SGKW的无量纲化空间运动模型,然后利用庞特里亚金极大值原理将时间最短打击轨道的最优控制问题转化为两点边值问题。由于约束条件中存在优化参数,一种基于"遗传算法+序列二次规划"的组合优化算法被用于求解未知参数。最后对上述方法进行了仿真验证。

基于燃料最省的SGKW共面打击轨道优化设计

天基对地打击动能武器(SGKW)用于从太空对地面高价值战略目标进行快速、准确的打击.针对燃料最省要求,研究了SGKW共面打击轨道优化设计方法,建立了SGKW的无量纲化平面运动模型,利用庞特里亚金极大值原理将燃料最省共面打击轨道的最优控制问题转化为两点边值问题.由于约束条件中存在优化参数,一种基于"遗传算法+序列二次规划"的组合优化算法被用于求解未知参数.仿真结果表明,该方法可有效克服传统优化方法的初值敏感问题,且在过渡段轨道中加入无动力滑行段可以有效降低飞行器的燃料消耗.

火箭靶弹零升阻力系数辨识

火箭靶弹无控飞行过程中飞行攻角较小且无法准确模拟,为提高靶弹弹道理论预估精度,弹道理论计算可假定飞行攻角为零,将飞行攻角产生的诱导阻力贡献折算为对零升阻力系数的修正。建立了火箭靶弹气动特性工程计算方法,针对火箭靶弹零升阻力系数计算模型不确定性问题,利用火箭靶弹A飞行试验GPS遥测数据对其零升阻力系数进行了参数辨识,基于辨识结果对火箭靶弹零升阻力系数工程计算方法进行了修正。经火箭靶弹B飞行试验结果验证,由于综合考虑了飞行攻角产生的诱导阻力贡献,采用修正后的零升阻力系数,弹道理论预估精度大大提高,满足工程要求。

空间大视场多波段激光告警技术研究

战场上激光武器的使用,使卫星受到攻击的概率增大,为此必须研究提供星载激光告警设备。传统激光告警系统功能单一。现采用四象限探测器作为概率告警系统,引导焦平面探测器进行精确方位探测,组成新型激光告警系统,它具有多波段、探测阈值高、视场大、测角精度高的特点。对于激光告警系统的设计进行了详尽阐述,通过对实验结果的分析,提出了改进方案.

美国防部启动曾推迟的间谍卫星计划

来自政府及私人公司的消息，美国国防部启动了遭到推迟的间谍卫星计划“宽域天基图像收集器（BASIC）”，准备购买并运行1-2颗商业成像卫星，还计划设计建造另一颗更成熟的间谍卫星。这些卫星能刺探敌方部队的行动，识别可疑核地点的建筑，警告指挥官出现新的作战训练营地。

亦盾亦矛? 且谈美国海基反导系统拦截卫星

2008年2月21日,美国防部宣布,美海军在西北太平洋上发射一枚"标准"3Ⅰ导弹摧毁了一颗失控的美间谍卫星。这次美国一反常态地对拦截行动进行了高调宣传,引起了世界舆论的广泛关注。此次事件中,人们不仅对这颗神秘的卫星和拦截武器充满好奇,也为美国此举的深刻动机深感困惑。