大长径比远程制导火箭弹自适应Super-twisting控制方法

针对具有轻质薄壳结构的大长径比远程制导火箭弹刚体-弹性体耦合动力学控制难题,提出了一种自适应Super-twisting控制方法。首先,将大长径比远程制导火箭弹的弹性模态与外部干扰项视为归一化扰动,建立了考虑参数、模型不确定性的刚体-弹性体耦合动力学模型。针对外部扰动难以实时精准获取的问题,设计了有限时间收敛干扰观测器,能够在大范围气动参数摄动情形下对远程制导火箭弹外部扰动进行实时精准估计。为提高系统鲁棒性,设计了基于Super-twisting算法的自适应有限时间控制方法,使系统能根据状态误差自动调节控制参数,在削弱高频抖振的同时有效提高抗干扰能力。仿真结果表明:所提控制方法在弹体±15%气动参数摄动的条件下,由平飞状态转变为跟踪幅值为10的正弦弹道倾角指令时,实现3.2 s内弹道倾角跟踪误差收敛至0.002°,可实现远程制导火箭弹姿态平稳跟踪控制弹道倾角指令。

远程制导火箭子母弹对机场跑道毁伤研究

对机场跑道毁伤封锁是远程制导武器的重要任务,其毁伤判断的依据是最小升降窗口存在与否。采用Monte-Carlo方法对远程制导火箭子母弹打击机场跑道的炸点分布进行仿真模拟,提出了一种改进的搜索飞机起降最小升降窗口算法,并用该算法计算分析了远程制导火箭子母弹相关战技术因素对机场跑道毁伤的影响程度。计算结果表明改进算法计算封锁概率的值相对于区域搜索算法更加精确,研究结果对远程制导火箭子母弹的作战运用及进一步优化设计具有参考与实用价值。

非线性滑模控制在远程制导炮弹控制器中的应用

将微分几何理论与滑模变结构控制相结合,给出了一种基于反馈线性化的变结构控制设计方法,将该方法应用到某远程制导炮弹控制器的设计中.该方法可以设计具有较强非线性的系统,且设计出的系统具有很强的鲁棒性.仿真结果表明,该方法是有效的,能有效处理非线性较强的制导炮弹控制系统,对工程应用有一定的参考价值.

远程制导炮弹非线性离散滑模控制器设计

为实现远程制导炮弹的非线性控制,提出了一种基于滑模控制原理的非线性离散控制器设计方法。建立了远程制导炮弹控制系统模型,针对该模型存在的非线性和耦合问题,利用反馈线性化方法将复杂的非线性系统解耦为两个独立的线性定常子系统,然后对子系统作离散化处理,并结合滑模控制原理设计了远程制导炮弹的非线性离散控制器。弹道仿真结果表明:该模型和控制器是有效的,实现了制导炮弹系统的解耦控制,并对模型参数不确定具有一定的鲁棒性,而控制采样时间将引起动态跟踪误差。

超远程制导炮弹船尾和尾翼剖面形状对阻力影响的数值模拟

为研究不同船尾和尾翼剖面形状对阻力的影响,用CFD数值模拟方法,以三维N-S方程为出发方程,采用S-A湍流模型,对6种不同船尾和尾翼剖面形状的超远程制导炮弹的绕流场进行了数值模拟,并对计算结果进行了比较分析.结果表明,尾翼厚度及剖面前后缘钝度对阻力影响较大.研究结果为外形优化设计提供依据.

远程制导炮弹2阶滑模导引控制一体化设计

以远程制导炮弹为研究对象,针对传统导引与控制系统分开设计,在打击机动目标时容易脱靶的缺陷,提出一种2阶滑模导引控制一体化设计方法。将舵控伺服系统视为1阶动力学过程,考虑制导炮弹末制导过程的特点,采用小扰动假设,基于初始弹目视线建立了适用于制导炮弹的纵向平面内的导引控制一体化设计线性模型。在目标机动策略未知及制导炮弹气动参数有误差的情况下,以零化弹目视线角速率为准则,基于准连续滑模控制方法,设计了一种2阶滑模一体化导引控制律。为了体现一体化设计的优势,基于传统滑模控制理论,给出了一种独立的鲁棒自动驾驶仪与鲁棒导引律。仿真结果表明,存在有界不确定性的情况下,一体化导引控制律具有更高的命中精度。

超远程制导炮弹滑翔增程弹道仿真研究

本文对滑翔增程的原理及弹道特性进行了分析,建立了超远程制导炮弹滑翔增程外弹道的数学模型,对最大升阻比弹道进行了仿真,从而得出理想方案弹道及实际方案弹道。对仿真结果进行了分析,并对控制环节及鸭舵外形提出了改进措施,有效解决了飞行过程中姿态角及攻角震荡的问题,保证超远程制导炮弹能够进行稳定而有效的滑翔飞行。

电磁干扰对远程制导火箭的影响及其应对措施

为了提高远程制导火箭的作战效能,分析了其弹道工作过程和影响其命中精度的误差因素,基于发射阶段、飞行中段和飞行末段剖析了其面临的电磁干扰机理。以远程制导火箭技战术特点为基础,从战场电磁频谱管理、模块化广域配置、战场佯动、新型射击方法、多维电子压制、发展新型弹药等方面探讨了信息化条件下应对电磁干扰的方法,为复杂战场环境下远程制导火箭弹的作战运用提供参考。

超远程制导炮弹滚转控制特性数值模拟

以三维N-S方程为出发方程,采用S-A湍流模型,对超远程制导炮弹的绕流场进行了数值模拟,研究鸭舵不能进行滚转控制的机理。数值模拟结果表明,对于固定尾翼鸭式布局导弹,当鸭舵做副翼偏转进行滚转控制时,在尾翼上产生数值很大的反向诱导滚转力矩,使鸭舵难以进行滚转控制。通过分析提出了鸭舵不能进行滚转控制的解决措施。

最优变结构制导律在超远程制导弹药末制导段应用研究

超远程制导弹药打击目标是非机动的,它的导引律由中制导和末制导组成。中末制导的交接点一般用高度或视线角来控制,但是两种方法都存在末制导起控空域大的弱点,导致一般的制导律在末制导段不易保证所需的命中精度。提出一种最优制导和变结构制导相结合的制导律,这种制导律在具有较好的鲁棒性能的同时兼具动态性能好的优点。

远程制导迫弹滑翔增程弹道方案研究

以满足迫击炮的远程化打击为研究背景,本文提出了以火箭助推+滑翔增程的远程制导迫弹弹道方案,建立了弹道方程组模型,在此基础上对滑翔增程弹道进行研究。理论分析及数字仿真表明,滑翔增程能力主要取决于弹体的升阻比以及最大弹道高。通过提高弹体升阻比和优化最大弹道高设计,远程制导迫弹能够实现较强的弹道增程,满足远程化打击作战需求。

远程制导炮弹技术现状及发展趋势

主要针对远程制导炮弹进行了讨论。首先介绍了目前国外多种型号远程制导炮弹的技术现状、特征及性能,并对制导炮弹的飞行、制导过程进行简要叙述;随后对包括激光复合制导、全球定位系统/惯性导航系统(GPS/INS)复合制导和多模复合制导等现有的复合制导技术进行分析;最后从复合制导、弹药增程、新型战斗部、智能化、弹箭一体化等技术方面对远程制导炮弹的发展趋势做出预测。

远程光纤制导导弹及多模弹体结构技术

介绍一种三军通用、防区外发射、非视线制导 (NLOS)的远程光纤制导导弹 (LONGFOG) ,它采用多模弹体结构设计技术 ,也就是通过改变弹体结构和气动外形的方法 ,实现隐身 (降低RCS)、减速搜索目标、末制导段加速、减小阻力。

阿帕奇反永久设施型导弹与远程精确制导武器

阿帕奇反永久设施型导弹与远程精确制导武器刘桐林图１挂在机翼下的阿帕奇导弹阿帕奇反永久设施型导弹（ＡＰＡＣＨＥ－Ａ１）是阿帕奇导弹家族中的重要成员。１９９４年１２月法国国防部同时宣布要研制阿帕奇反永久设施型导弹和远程精确制导武器（ＡＰＴＧＤ）的发展计划...

远程精确制导武器作战能力的研究方向

通过分析远程精确制导武器的战斗性能和作战使用特点,以及对远程精确制导武器的作战使用和组织要求,提出增强远程精确制导武器作战能力的研究方向。

火箭炮在现代各军兵种的应用及发展趋势

火箭炮在现代战争中发挥着越来越重要的作用。通过介绍火箭炮的发展历程、优势特点及现代火箭炮的研制、改进情况,阐述了火箭炮在现代陆、海、空等军兵种的应用。重点探讨了现代战争中火箭炮在重型野战部队、轻型高机动部队、海军大型舰船、海军无人作战平台、空军直升机、歼击机、轰炸机及其他新型军兵种部队的应用。论述了火箭发射装置、火箭弹及武器系统的发展趋势与方向。

基于滑模观测器的鲁棒变结构一体化导引控制律

针对测量信息受限的远程制导炮弹精确末制导问题,提出了一种基于滑模观测器的变结构鲁棒控制方法,依据Lyapunov稳定性理论证明了其有效性;应用所提出的方法设计了一种两回路一体化导引控制律。考虑弹体短周期动力学特性及舵回路1阶动力学滞后,视气动参数偏差与目标机动为有界不确定项,建立了两回路导引控制一体化设计模型。外环以零化视线角速率为目标,生成虚拟俯仰角速率指令;内环确保实际俯仰角速率跟踪到外环给出的指令。仿真结果表明,在测量信息受限、存在气动参数偏差和目标机动不确定的条件下,所提出的导引控制一体化设计方法具有高命中精度和良好的过载特性。

基于BP神经网络的火箭弹射击效率计算方法

针对远程制导火箭弹采用传统数值积分迭代法求取射击效率计算量大,不能满足打击目标前快速进行毁伤效能评估与预测要求的问题,利用BP神经网络设计了快速计算射击效率的方法。介绍火箭弹射击效率方程,并分析BP神经网络使用的可行性,利用遗传算法优化BP神经网络并建立射击效率计算模型,最后使用Matlab完成仿真。结果表明:该方法具有较高的计算精度和效率,可为打击目标前快速实现毁伤效能评估与预测提供技术支持。

弹载单脉冲探测器前视测高策略研究

新型炸高可选择近炸引信需要实时获取载弹对地高程,用以实施预设作战任务。提出一种弹载单脉冲探测器前视测高策略,在实时性要求较高的弹载平台实现了对地高程的高精度、快速解算。建立弹载探测器测高模型,从单脉冲测距理论出发,推导得到弹载单脉冲探测器的测高算法,并通过仿真以及外场试验对该算法进行验证。结果表明:单脉冲测高体制能够满足新型炸高可选择近炸引信对于炸高的精度要求,仿真测高平均误差为7.8%;挂飞试验测高误差不超过2.5m,整体响应耗时能够满足弹载平台需求。

结构调控技术在导弹飞行中的应用

简述了结构调控技术在导弹不同飞行阶段中实现可靠飞行的基本工作原理和实现该技术对导弹制导控制系统的基本要求,以美军远程光纤制导导弹为例具体阐述了该技术的优点——实现初始段加速、减速搜索目标、末制导段加速、增大射程和提高对机动目标的打击能力。