基于非线性规划的中近距空空导弹增程弹道设计方法

弹道设计是空空导弹的一项关键技术,合理的弹道设计可充分发挥空空导弹的作战性能。针对空空导弹的实际作战需求,以导弹末速为性能指标,以导弹攻角和侧滑角为控制输入,建立了空空导弹弹道设计问题的数学描述。基于伪谱法,对导弹运动状态方程和控制输入进行参数化逼近,将动态优化问题转化为非线性规划问题进行求解,并给出了求解方法。以某型空空导弹为对象进行了仿真验证,仿真结果表明,增程弹道设计方法能够精确计算空空导弹的拦截弹道,且导弹末速显著高于比例导引,可以适用于空空导弹的增程弹道设计。

减阻增程弹道的射程估算与特性分析

为实现弹道导弹射程的快速估算和减阻设计后弹道增程的定量分析,提出一种基于导弹基本参数的射程快速精确估算方法。通过建立减阻模型,仿真计算得到气动阻力系数表,并对速度计算公式进行逐项积分,利用高度近似值和气动系数拟合结果得到关机点状态量和射程的初步值,最终通过迭代计算得到满足精度要求的射程结果。仿真结果表明,经过高度和气动系数的迭代计算能有效快速得到满足精度的计算结果,通过减阻设计,导弹射程提高了162.36 km,增程的效果明显。

亚音速飞行器往复式滑翔增程弹道设计

为增加亚音速巡航导弹的有效航程,提出一种往复式滑翔增程弹道方案。基于已有的气动参数建立水平直飞巡航弹道与往复式滑翔巡航弹道模型,对比分析2种弹道方案的有效航程及其特性,从能量守恒角度出发研究往复式滑翔的增程原理。进一步研究初始飞行马赫数、初始弹道倾角以及初始飞行高度对往复式滑翔弹道增程特性的影响。研究结果表明:往复式滑翔弹道能够有效增加导弹航程,相比于常规水平直飞弹道的最大飞行距离,往复式滑翔弹道的增程效率达到100.42%;在往复式滑翔弹道能够成功的前提下,初始飞行马赫数越大,初始弹道倾角越小,初始飞行高度越低,往复式滑翔弹道的增程效率越明显。

远程空空导弹角度约束增程弹道制导律研究

本文以远程空空导弹为研究对象,提出一种角度约束增程弹道规划方案。针对不同飞行段弹道设计问题,研究了一种考虑导弹当前速度的过载控制爬高增程制导律,以及基于最优控制理论的满足终端位置和入射角约束的成型制导律。仿真结果表明,在典型发射条件下,所提出的角度约束增程弹道及其复合制导律,相比常规弹道及其制导律,射程能提高20%以上,并能满足视线角和入射角等约束要求。