加速度峰值最小的落角约束导引律设计

针对静稳定度较高的导弹在实现大落角攻击时存在操纵能力不足的问题,提出了一种带落角约束的加速度峰值最小的导引律,以降低末制导需用过载、避免控制饱和。通过引入辅助状态将峰值最小化问题转化为常规最优控制问题,采用假设-验证的思路推导出无惯性环节系统的解析解,并借助高斯伪谱法求解无惯性环节系统和一阶惯性系统的数值解。仿真结果检验了两种方法的有效性,并表明无惯性环节系统和一阶惯性系统下,加速度峰值最小的弹道分别为精确和近似的圆弧与线段的拼接。

考虑导弹1阶驾驶仪的近似最小加速度峰值导引律

为避免操纵能力受限的导弹在实现大落角约束时出现控制饱和问题,提出一种考虑系统惯性且加速度峰值近似最小的解析形式组合导引律。通过设计切换点以及后段惯性补偿项,该组合导引律由圆弧-直线导引律和带1阶惯性补偿项的多项式导引律组合而成;通过数学推导,证明了切换点必然存在,且组合导引律的加速度峰值出现在切换点;结合前段圆弧-直线导引律对加速度峰值的优化能力,实现了组合导引律的近似最优性。仿真结果表明:组合导引律的加速度在切换点后不再增大,且落角约束得到了满足;与数值最优解的比较进一步验证了该组合导引律的近似最优性。