基于凸优化理论的三维微分对策制导规律求解

针对三维微分对策制导律(DGL)求解问题,引入凸优化理论,将DGL求解归结到Hamil-ton系统的求解,设计了DGL求解算法,通过对代价函数梯度特征的凸分析,推导出对策系统鞍点存在的充要条件和求解方法,解决了以往通过对微分对策模型简化求解导致的模型不能客观反映作战过程的问题。

水下微分对策协同拦截制导策略

为提高对未知目标的拦截能力,基于博弈理论,研究了一种由水下拦截器和我方舰艇协同防卫来袭目标的微分制导策略。该策略在三方对策关系基础上,结合视线指令构造协同约束,建立三方自导约束模型,以终端脱靶量和最小能量为性能指标进行协同对策制导律设计。利用伴随原理解决终端问题方法导出具有反馈控制的"零效脱靶量",并以滚动时域法对制导参数进行实时预测。通过对可捕获条件下不同制导方式来袭目标的拦截仿真表明:在相同条件下,该制导策略弹道性能良好,不受目标机动形式的限制,具有较强的鲁棒性和稳定性。

基于微分对策的拦截机动目标协同制导方法

针对多导弹协同拦截机动目标的问题,提出了基于微分对策的协同制导方法.构建了二维空间内多导弹协同拦截机动目标的运动学模型.设计了考虑拦截约束、协同约束和能量约束的多导弹协同拦截机动目标的代价函数.通过构造哈密顿函数并且利用极小值原理得到了多导弹协同微分对策导引律.对协同微分对策导引律进行了仿真,仿真结果证明了协同导引律的有效性.

有界控制导弹攻击防御性飞机的制导律

为提高攻击导弹同时面对目标飞机及其防御导弹情况下的命中概率,基于微分对策理论,对攻击导弹的制导律进行了设计。应对独立控制的多对象博弈问题,微分对策理论具有天然的优势,且相比于最优制导律,微分对策制导律对于目标机动估计误差和机动策略具有更强的鲁棒性。所推导的微分对策制导律进一步考虑了攻击导弹的控制有界性,且适用于攻击导弹、目标飞机和防御导弹具有高阶线性控制系统动态的情形。为验证制导律性能,进行了非线性系统仿真,结果表明该制导律在成功归避防御导弹的同时可实现趋于零脱靶量的目标拦截。攻击导弹为实现规避和攻击的双重任务,仅需要保持相比于防御导弹两倍左右的机动优势。

基于协同防御的水下拦截组合制导

拦截器协同对抗来袭目标的组合制导策略;该策略在三方运动关系基础上,得出视线制导的相互约束关系,将优化控制与海战博弈相结合,建立协同防御微分对策模型;根据水下拦截器的反馈控制回路,采用伴随原理求解终端问题的方法,进行具有协同特性的最优导引与微分对策制导律设计;对两种拦截制导效果进行性能比较,表明基于协同防御的最优导引与微分对策制导组合制导控制系统对水下拦截器的机动性能要求低,能有效完成拦截,具有较强的鲁棒性。

基于DGL/IMM算法的随机机动弹头拦截研究

讨论了反导拦截高速随机机动再入弹头弹道末段的制导律和滤波器设计。基于线化假设和完全信息对策模型,推导出微分对策制导律(DGL)的表达式。在此基础上考虑一般拦截情形,即非完全信息对策以及测量含噪声,提出采用交互式多模型滤波(IMM)估计状态变量,推导出滤波方程,并与以往方法进行比较,仿真分析表明所提出的算法滤波效果好,运算量低,脱靶量均值小,而且对于未知目标机动模式有很强的适应能力。