拦截高速机动目标三维联合比例制导律设计

针对高速机动目标,提出了三维联合比例制导律.该制导律通过时变导航比将顺、逆轨拦截优势相结合,由2个平面制导律合成三维制导律后,可实现顺顺轨、逆逆轨和顺逆轨结合3种拦截模式,极大地扩展了经典比例制导律捕获区域.在二维条件下,根据目标加速度推导了视线角速率的解析式,设计了时变导航比.将二维联合比例制导律扩展到三维,修正了之前算法中俯仰平面的拦截弹路径倾角与速度计算误差,并给出了目标加速度背离拦截弹的机动模型.仿真结果表明:对于高速机动目标,联合比例制导律捕获区域更大,且较经典比例制导律和负比例制导律脱靶量更低、较增广比例制导律控制力更小.

带末端碰撞角约束的三维联合偏置比例制导律设计

可拦截高/低速目标并带有末端碰撞角约束的制导律设计是研究难点,为此,设计一种三维联合偏置比例制导(UBPN)律。该制导律采用时变偏置角速率和时变比例系数,结合顺轨、逆轨拦截模式的优点,使用负比例系数拦截高速目标(顺轨模式),使用正比例系数拦截低速目标(逆轨模式)。给出偏置角速率的解析形式及时变比例系数的奇点解决方法,及二维约束碰撞角到三维约束碰撞角的具体实现过程。与比例制导律、负比例制导律、偏置比例制导律进行了对比验证,结果表明脱靶量、碰撞角误差均满足制导精度要求。