基于MPSP算法的多约束非线性制导律研究

采用一种最近提出的计算效率很高的模型预测静态规划(MPSP)算法对带有末端多约束的三维非线性次优制导律进行了研究。算法通过向后迭代求解小维数权矩阵微分方程对控制量进行更新,将动态优化问题转化为静态优化问题,计算效率得以提高。提出的制导律满足末端法向加速度约束,因此,间接满足末端弹体姿态角约束。仿真时,考虑目标的不同机动方式,结果表明,改进制导律能够很好满足末端位移、末端弹道倾角、弹道偏角和法向加速度约束。

一种带有末端弹体姿态角约束的非线性制导律

针对带有末端多约束的三维非线性制导问题,设计了一种通用模型预测静态规划制导算法。该制导算法通过向后迭代求解权矩阵微分方程对控制量进行更新,将动态优化问题转化为静态优化问题,计算效率得以提高。阐述了通用模型预测静态规划制导算法的基本原理,详细给出了基于通用模型预测静态规划算法的制导律设计过程。所设计的制导律满足末端法向加速度约束,因此,间接满足末端弹体姿态角约束。仿真时考虑目标的机动方式和落角约束,仿真结果表明,末端位移偏差小于0.5 m,末端落角可控制在0.01°范围内,末端法向加速度小于0.01 m/s2,该制导律能够很好地满足末端位移、落角和法向加速度约束。