关于剩磁对卫星姿态确定与控制影响的研究

讨论了稳态剩磁对地磁姿态确定与控制系统的性能的影响。对某些卫星来说,星上的直流电设备单元会产生一个支配性的稳定磁场。文中提出一个姿态确定滤波器对剩磁场的影响进行了估计,然后从剩磁矩指向、大小及伸杆长度3方面分析了剩磁干扰力矩对姿态控制精度的影响。通过计算机仿真发现:该滤波器能有效消除剩磁场对姿态确定的影响;不同指向的剩磁矩令三轴控制精度出现较大的起伏,而不断增大的剩磁量则使控制偏差呈正比例增大,伸杆长度的影响却很微小。

应用动态逆理论的反舰导弹规避机动导引律设计

为了提高反舰导弹的突防能力,有效规避敌方舰空导弹的拦截,完成精确打击目标的战术要求,从便于工程实现的角度出发,应用时标分离的方法,将弹目相对运动模型分离为2个一阶的动力学子系统,这2个子系统分别对应于视线角速率层(慢动力学系统)和自动驾驶仪惯性滞后层(快动力学系统),对这2个子系统分别进行动态逆控制设计,设计了一种能够实现反舰导弹主动规避机动的动态逆导引律.通过控制视线角速率跟随期望视线角速率有界振荡,并控制视线角速率在末制导终端趋于零,来控制反舰导弹的弹道变轨.所设计的导引律考虑了自动驾驶仪的动态特性,并对目标的机动信息进行了估计,能够在保证打击精度的同时,实现导弹自身的规避机动,设计方法简单实用,利于工程实现.仿真结果验证了方法的正确性和有效性.

反舰导弹航路规划与威胁规避算法

为减小武器系统的作战反应时间,提高任务规划系统的信息处理速度,从便于工程实现的角度出发,采用一种从目标位置向舰艇本身位置逆推的思想,应用平面解析几何的相关知识,提出了一种航路规划递推算法。该算法秉承导弹按预定方向攻击目标所需导航点最少的原则,在一定的假设条件下,从目标点开始,按照攻击方向的反方向依次逆推直至发射点,从而求得参考航路。在此航路上进一步考虑存在威胁的情况,按照修正后的航路走切线的思想,根据航路最短且调整航路次数最少的原则,提出了一种最短切线威胁规避算法,该算法通过添加导航点或者调整导航点,将不安全航路调整到威胁区域的最短切线上,以此来实现威胁规避,仿真结果验证了算法的正确性和有效性。

软式自主空中加油控制策略仿真

软式自主空中加油(AAR)技术因其对加油设备的改装需求少且可应用于多种加油场景而受到广泛研究,但对于从起飞到加油结束脱离这一整套飞行控制流程的研究较少。针对软式AAR技术中的会合、编队、对接、加油、脱离5个阶段的控制策略进行研究。首先,分别设计了所对应的飞行指令回路控制律及导引律,通过对国内外空中加油试飞经验和试飞流程的研究,建立了"有人-无人"、"无人-无人"2种不同模式下软式AAR各阶段的控制机制,并分析了2个控制策略的差别。其次,以K8飞机和某飞机为加受油平台,建立完善的多模态控制策略,采用传统的PID控制方法,并通过极点配置法得到各模态的反馈增益和前向增益,使加受油机在多模态综合控制下达到期望的速度、角度等。同时,基于试飞经验数据设计软式AAR各阶段的全过程控制律。最后,对所设计控制律进行仿真验证,结果表明:所设计的控制策略合理可行,控制方法具有较强的抗干扰能力和较高的跟踪精度。

受油机飞行边界数值认定仿真研究

受油包线范围的确定对硬式空中加油的成功对接、安全加油具有重要意义。本文提出了一种不同干扰等级下受油机飞行边界数值认定方法。首先,通过解算KC-135加油机的硬管包线给出受油机的加油可行范围。其次,在分析受油机纵向及横侧向运动模型的基础上,设计受油机多模态双闭环控制系统,使受油机速度、姿态角、位置等状态量能够稳定保持。最后,通过对受油机各模态的数字仿真分析,探析不同干扰等级下的受油机飞行边界范围,并规定受油机飞行安全品质等级。结果表明,受油机在Ⅳ级干扰的环境下不再适合空中加油任务,这对空中加油试飞验证具有很强的指导意义。