基于导引控制一体化设计的水下拦截器迎面拦截最优制导律

针对水下拦截器精确制导的系统设计需求,提出了一种迎面拦截的水下拦截器导引控制一体化最优控制方法。根据水下拦截器与目标的相对运动方程和拦截器动力学方程建立了导引控制一体化数学模型,采用输出调节器方法设计了导引控制一体化最优控制器,利用相对运动的视线角和拦截器姿态信息计算出水下拦截器的舵控制指令,使得视线角收敛至期望值,从而实现迎面拦截。仿真结果表明,所提出的迎面拦截制导律迎面拦截效果明显。文中的研究可为水下拦截器的制导系统研制提供理论依据与参考。

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。