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。

天基对地打击武器空间机动过程分析

天基对地打击武器是一种新的战略威慑力量,与地基发射的武器相比具有自己独特的优势。首先通过对天基武器作战过程的分析,得出在轨机动是实现天基快速对地打击的关键的结论;而后建立了天基平台的轨道面机动与相位机动的数学模型。在上述研究的基础上,通过数学仿真分析了轨道机动对打击时间的影响,得到了一些有用的基本结论。

天基对地打击武器飞行过程动力学分析与建模仿真

天基对地打击武器用于从太空对地面战略目标和高价值目标进行快速、准确的打击。本文运用空间飞行器动力学,在特定条件下,对天基对地打击武器的作战飞行过程分大气层外和大气层内2个阶段进行动力学分析,并利用建模仿真的方法得出在不同再入角和不同运行轨道高度的情况下飞行过程的相关数据,验证了天基对地打击武器作战迅速、打击时间短的特性,表明其在未来潜在的军事应用价值。

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。

天基对地打击武器最优过渡轨道研究

天基对地打击武器(SGKW)用于从太空对地面战略目标和高价值目标进行快速、准确地打击,是未来空间威慑和一体化作战的重要手段。对SGKW的作战轨道进行了建模分析,研究了SGKW的最优过渡轨道。采用遗传算法与经典优化方法相结合的组合优化策略求解轨道优化问题,结果表明,组合优化方法可以很好地克服传统优化方法的初值敏感问题,能够搜索到全局最优的轨道。

天基对地打击武器作战能力分析

通过对再入点速度大小、航迹角的限定,给出了由大气层内、外机动构成的总横向最大机动距离的数值计算方法。在此基础上,引入了对地攻击区的概念,给出了目标是否位于攻击区的判断方法及战斗舱离轨时刻的确定方法,从对地打击范围和快速性两个方面分析了单个天基对地打击武器的作战能力。

天基对地打击武器发展综述

天基对地打击武器具有任意时刻发射、快速响应、精确接近、高度自主、大范围机动等特点,是实现远程精确打击和力量投送的新型战略平台。以天基对地打击武器为对象,重点对定向能武器、动能武器以及天基常规武器进行了阐述,并总结了国外的研究进展。

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。

一种天基武器对地面固定目标的攻击过程仿真研究

提出了一种由升力式再入载体和末制导弹药组成的天基对地打击武器的概念,重点研究了该种天基对地打击武器在其离轨制动能量消耗最少的条件下对地面固定目标的攻击过程,并对整个攻击过程进行了建模仿真,验证了攻击过程的可行性,说明所提出的天基对地打击武器的概念是合理的。

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.

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。

基于改进NSGA-Ⅲ的多SGSW火力分配优化

在高维多目标优化中,基于参考点非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm-Ⅲ,NSGA-Ⅲ)相比于其他多目标进化算法,具备较强的多样性保持能力,但收敛能力存在一定不足。因此引入遗传K均值(genetic K-means,GKM)聚类算法以提高NSGA-Ⅲ的收敛能力,提出基于NSGA-Ⅲ-GKM算法的多天基对地打击武器(space-to-ground strike weapon,SGSW)火力分配优化方法。首先,建立以转移时间最短、落地点速度最大和落地点侵彻角最大为优化目标的SGSW转移轨道优化模型,为后续优化目标的计算打下基础;其次,建立基于NSGA-Ⅲ-GKM算法的火力分配优化模型;最后,仿真结果表明,NSGA-Ⅲ-GKM算法相比于其他代表性多目标进化算法具备较好的多样性保持能力和收敛能力,总体性能较好,该方法能够更有效地解决多SGSW火力分配优化问题。

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。

SBSW系统作战过程建模仿真

天基对地打击武器（space—based strike weapon，SBSW）是一种新概念武器，用于从太空对地面战略目标和高价值目标进行快速、准确的打击；在分析作战运用的基础上，依据轨道动力学，对SBSW作战飞行过程分轨道运行、过渡机动、再入打击3个阶段进行动力学分析；利用建模仿真的方法验证了SBSW作战迅速、打击时间短的特性，表明其未来具有潜在的军事应用价值。