火箭助飞鱼雷基准弹道设计探讨

为了提高以固体火箭发动机为主发动机的火箭助飞鱼雷空中导引弹道的安全性和落点精度,提出了一种求解不同工况下滑翔弹道设计域的交集,将滑翔弹道与交集边缘的相对距离作为定量分析弹道安全性的参量,确定最安全滑翔弹道的方法,给出了在滑翔段采用动态基准弹道和可变雷箭分离点的制导方案,滑翔段不分射程统一装定一簇滑翔弹道曲线,制导系统在飞行中按程序插值计算导引弹道,视情况向最安全滑翔弹道方向修正;在导引弹道末端,雷箭分离点的高度随航速相关调整,该方法可显著减小雷箭分离点的落点散布。研究结果表明,在交集中求解基准弹道可提高安全性,动态基准弹道可增强对弹道偏差和目标修正的适应能力,有助于克服强风场干扰。

基于摄动理论的弹道修正榴弹落点偏差预测

榴弹二维弹道修正引信要求选用精度高、计算量小的落点预测算法,弹道积分外推和多项式拟合均不满足该要求。针对该问题,提出了基于摄动理论的落点偏差预测算法,通过射前装定基准弹道和偏导数实现榴弹落点偏差的准确预测。基于摄动落点偏差预测的数学原理,采用数值解法研究了计算步长、偏导数阶数、基准弹道和偏导数行数的选取原则,并用二阶渐消记忆滤波的方法减小了GPS测试误差对预测精度的影响,采用仿真的手段对预测精度和在弹道修正榴弹上使用的有效性进行了分析。仿真结果表明,摄动落点偏差预测在基准弹道的邻域内有较高的预测精度。

防空导弹弹道跟踪制导规律研究

根据李亚普诺夫稳定性原理,利用基准优化弹道参数构造滑动面,提出了一种新的弹道跟踪制导规律。对跟踪制导规律的数学原理进行了描述,给出了详细的推导过程和二维平面弹道仿真数学模型及仿真结果。结果表明所提出的弹道跟踪制导规律能使导弹快速跟踪基准优化弹道。

中间弹道测试系统方法的研究

针对中间弹道测试系统提出了一种双重“井”字形基准系统 ,结合试验操作情况 ,导出了相应的特征点坐标的换算公式 ,并建立了相应的图像判读与数据处理方法 .静态照像试验结果证明 ,该基准系统及相应的数据处理方法正确、可靠 ,可以满足中间弹道测试的精度要求 .

摄动落点预测法的快速建模与基于精度最优的分段预测控制法

快速的高精度落点预测是实现高旋弹丸弹道预测修正或制导的关键,基于基准弹道的摄动(PP)预测法能够较好地平衡计算精度与效率。为解决PP预测法难以快速适应环境与目标的问题,结合摄动理论与分步逼近法实现初始发射条件及基准弹道的快速确定,并根据理论简化推导出摄动模型参数计算方法。通过弹道仿真与无控试验验证其可行性,结果表明:该方法可快速完成发射参量计算与摄动预测建模;与修正质点弹道(MPT)预测法相比,弹道前段PP预测法预测精度较优,弹道后段略差。综合PP预测法与MPT预测法计算速度与精度特点,提出结合PP与MPT的分段预测法,经蒙特卡洛仿真,分段预测法的修正效果相较于单一的PP或MPT预测法更优。

精确对地攻击姿态约束最优末制导设计

针对远程精确对地攻击姿态约束末制导问题,提出按照命中点姿态角需求设计基准弹道,并建立了围绕基准弹道的线性时变弹目运动方程。以弹道跟踪误差和控制能量最小为优化指标,取弹道跟踪误差加权阵与剩余飞行时间的平方成反比,求得了一种新的精确对地攻击姿态约束末制导律。制导指令由基准弹道补偿项和弹道跟踪误差项两部分组成。与文献[1]制导律的仿真对照表明,本文给出的制导律具有较小的需用过载,命中点姿态角控制精度高、脱靶量小、适用性好。研究结果对远程对地攻击导弹或制导炸弹末制导系统设计具有参考价值。

火控数学模型攻击机动目标存在的问题及改进方法

随着反舰导弹的射程和性能不断提高,火控模型存在的问题日益明显.由于目标距离导弹发射点较远,在发现导弹来袭后有较充裕的时间进行机动逃逸,导致导弹捕获不到目标.为解决该问题,研究了火控模型的改进方法,仿真结果证明了方法的可行性.

基于预测控制的角度约束制导律设计

针对低高度、大倾角末端姿态约束问题,提出了一种弹道跟踪制导律。离线优化得到满足终端约束的基准弹道。为了避免出现奇异,将对位置的跟踪转换为对视线角及视线角速度的跟踪。根据当前状态,利用连续时间非线性预测控制,以弹道跟踪误差和控制能量的组合为性能指标,在线滚动优化得到制导指令,分析了制导律的参数选取,最后对该制导律进行了全弹道数学仿真。与文献[2-3]中的导引律相比的结果表明,该制导律能实现干扰作用下对参考轨迹的精确跟踪,命中点姿态角控制精度高、脱靶量小,具有一定的鲁棒性。