导弹机动突防滑模制导律

为了得到一种用于导弹机动突防的制导律,我们在制导律设计中令视线角速率跟踪正弦有界震荡信号。在导弹机动突防过程中,导弹自动驾驶仪的惯性滞后会影响制导精度。我们利用递推李雅普诺夫设计方法推导出了一种考虑自动驾驶仪惯性的运动跟踪滑模制导律,它可以令视线角速率跟踪给定的指令信号。仿真结果表明,这种制导律可以令导弹机动突防成功的概率提高到89%,而且在自动驾驶仪滞后情况下的制导精度很高,脱靶量仅有0.3mm。

弹道导弹在被动段突防的脉冲式异面变轨方法

弹道导弹由于其沿着固定的弹道飞行很容易被敌方拦截。因此,突防技术的发展是提高弹道导弹生存能力的重要手段之一。根据导弹防御系统的特点,提出了一个基于脉冲式异面变轨的弹道导弹突防的方法。利用这个方法设计出来的弹道是由几根不在同一平面的椭圆孤段组成。给出了限制脉冲点火的约束条件。

弹道导弹在被动段突防的平面脉冲式变轨方法

提出了一个基于脉冲式变轨的弹道导弹突防的方法,利用此方法设计的弹道是由几条不同的椭圆弧段组成,这种弹道不同于经典弹道和其它弹头机动弹道.给出了限制脉冲点火的约束条件,在理论上证明了在点火约束条件下弹道导弹沿着脉冲弹道飞行能命中被打击目标并且不会被敌方拦截.给出了一个仿真实例.仿真结果显示,用该文方法设计出来的弹头机动弹道具有好的突防效果,这说明所提出的弹头机动弹道设计方法是可行的.

基于主动螺旋变轨的三维末制导律研究

针对解决我方导弹既能够规避敌方拦截导弹又能够准确命中海面机动目标的问题,提出了一种超声速反舰导弹自寻的主动螺旋变轨的三维导引设计方案。首先建立了三者在三维空间中的运动几何关系模型;然后基于自适应变结构控制的思想采用让视线角速率跟踪给定衰减螺旋指令信号的方法使导弹在打击目标的过程中实现螺旋变轨,以逃避敌方导弹的拦截;同时选择合理的参数使弹目间视线角速率在飞行过程中趋于零,以保证我方导弹能够准确命中海面机动目标。仿真结果表明,该制导律既能够使反舰导弹进行主动螺旋变轨,在4.41 s使敌方拦截弹的脱靶量达到最小值209.233 m,又能以脱靶量0.932 m的精度命中其机动舰艇。

远程弹头机动突防方案初步研究

提出了战略弹头机动突防的思想,研究了弹头轴向及法向机动时拦截弹进行成功拦截所需过载的计算方法,通过算例说明了弹头法向机动方案能够大大提高弹头的突防性能,并指出采用这种方案后,通过导航制导控制规律的设计还有可能提高弹头的落点精度。

基于免疫变结构的远程地空导弹机动突防弹道

针对远程地空导弹在拦截远距离目标时,容易被敌方防御系统发现并拦截的问题,提出了基于免疫变结构的远程地空导弹机动突防弹道。该弹道根据视线角速率跟踪有界振荡信号的思想,应用滑模变结构理论,考虑中末制导交班的约束条件,设计了一种机动突防中制导律,同时应用免疫反馈原理对滑模变结构控制中出现的抖振进行抑制和补偿。仿真分析表明,提出的机动突防制导律的正确性和有效性,该制导律显著地提高了远程地空导弹的机动突防能力。

机动弹道对抗导弹防御系统的效能分析

为了研究机动弹道对抗导弹防御系统的突防效能,梳理了弹道导弹防御系统的组成与作战流程,通过剖析系统的信息流向与处理过程,提炼出机动弹道突防导弹防御系统的机理,即采用机动弹道可使导弹预警信息处理能力下降,从而破坏、瘫痪导弹防御系统,实现导弹的有效突防。通过仿真滑翔机动弹道和椭圆弹道,并对计算的跟踪弧段、弹道估计和预报误差进行比较,结果表明:采用机动弹道,观测弧段压缩44%,弹道估计误差增大数倍,有效预报时间大大缩短。因此,采用机动弹道是导弹突防的一种有效手段。

“海军打击导弹”(NSM)武器系统综述

介绍了挪威的"海军打击导弹"的战技性能,深入分析了其设计、性能和作战使用等方面的特点,展望了其未来发展趋势,以综述分析的方法,展示了挪威根据自身地理特点发展防御性导弹武器的最新成果,以期为发展近岸防御导弹提供有益参考。

基于HLA的反舰巡航导弹末端立体机动突防能力仿真研究

在HLA框架下,以海上编队对抗防御作战为研究背景,对基于多智能体的反舰导弹末端机动突防作战仿真系统进行了开发,按照统一的层次化行为控制结构,建立了反舰巡航导弹末端机动的攻防对抗作战模型,建立了一个基于多智能体的分布式仿真系统,仿真试验证明,该系统提高了对于战场对象描述的逼真度,便于开发和实现中的继承和重用,降低了大规模异地分布式交互仿真的费用。

基于多影响因素的反导拦截区域仿真

针对传统的反导防御系统拦截区域算法考虑因素单一,难以满足导弹攻防对抗对反导防御系统精确描述的需求,对拦截区域的主要影响因素进行了分析总结,提出并建立了一种考虑多影响因素(包括拦截武器最大拦截距离、多功能雷达方位角及探测角)的毁伤目标拦截区域计算模型。采用该模型对不同部署阵地和雷达探测角下的反导防御系统拦截区域求解,并给出仿真实例。结果表明,在一定条件下拦截区域面积随拦截武器系统最大拦截距离、多功能雷达方位角和探测角的增大而增大。该模型能够更加精确地计算出反导拦截区域的特性参数,可供导弹攻防对抗中防御方模型设计和参数设置引用与参考。

一种考虑机动能力的交会角约束弹道设计方法

一般导引弹道的设计都是以导弹可用过载远远满足需用过载为前提,但是防空导弹受其尺寸和燃料的限制,在攻击空袭目标时,不仅要考虑其脱靶量,还要权衡其拦截能力进行综合考虑。首先建立了二维交战模型,并通过最优控制理论推导了一种考虑交会角与过载约束的导引方式;然后通过最小二乘法拟合可用过载边界曲线,设计一种时变权系数;最后对导引弹道进行仿真,验证导引方式的可行性。

战机与地-空导弹攻防对抗仿真

为了提高战机的生存力,本文针对战机与中程地-空导弹之间的攻防对抗问题,研究了无机动飞行、作机动飞行以及抛射诱饵弹时战机逃脱导弹追击的情况,首先建立数学模型,然后基于Visual C++和Matlab软件进行数值仿真。仿真结果表明:战机作机动和抛射诱饵能提高生存力,但在不同时机做不同机动的效果显著不同,蛇形机动效果最好。

考虑弹体动态特性的机动效率约束导引律

针对考虑交会角和过载约束导引律在大机动时能量损失大的问题,提出一种考虑导弹机动效率的多约束制导律。应用最优二次型原理推导出考虑一阶弹体延迟的时变导引系数闭环次优制导形式,将导弹机动时刻阻力系数引入时变权系数,并通过迭代确定机动效率约束边界。将时变约束表示成剩余时间与弹体延迟时间的函数,代入制导指令,进行弹道仿真。结果表明,对于常值与机动目标,文中制导律与过载约束导引律同只考虑交会角约束的导引律相比,对目标均能实现末端弹道成型要求,而考虑机动效率的制导指令分配更为合理,在避免指令加速度饱和的同时有效降低了拦截末端速度损耗,提高制导精度与毁伤效果。且该制导律中时变权系数无须配平求解,在保证精度的同时极大地提高了迭代速度。

无人艇防空机动模型及仿真分析

基于水面无人艇搭载防空导弹执行防空反导任务这一作战样式,针对拦截导弹概率最大化目标下无人艇机动这一问题,构建物理模型对无人艇防空导弹跟踪区及射界进行了计算,求解了不同航路捷径条件下无人艇机动的最优解,并针对不同态势确定了无人艇机动方案,仿真结果表明,无人艇防空机动模型及机动方案合理有效。

防空导弹对过失速机动目标拦截研究

具备过失速机动能力是第四代战机的基本特征,如何拦截具备过失速能力的战机迫在眉睫。本文对典型过失速机动及其过程进行了分析,并以过失速机动最典型的运动——Herbst机动为主要模式,对过失速机动进行了反设计,建立了运动数学模型,分析了对过失速目标拦截的策略,最终以类似9 M96e2的导弹为平台,进行了拦截弹道的仿真,验证了拦截策略的可行性。

考虑机动效率的多约束导引律设计

针对考虑交会角约束的导引律在可用过载不足时将导致大的交会角误差问题,推导一种考虑时变过载约束的制导形式,而该导引律在实现较大机动的同时会带来较大能量损失,进而提出一种考虑导弹机动效率的多约束导引律。首先,应用最优二次型原理推导出一种时变控制项权系数的闭环制导形式;其次,将导弹机动时刻阻力系数引入时变权系数,并通过迭代分别确定可用过载与机动效率约束边界;最后,将时变过载约束表示成剩余时间的函数,代入制导指令,并进行弹道仿真。结果表明:推导的2种导引律均能较好地实现末端弹道成型要求,考虑机动效率的制导指令分配更为合理,并有效降低了拦截末端速度损耗,提高了制导精度与毁伤效果;且考虑机动效率的导引律中时变权系数无须配平求解,在保证精度的同时极大提高了迭代速度。

近程/末端防御旋转导弹发展及关键技术综述

对近程/末端防御旋转导弹发展及关键技术进行了综述。介绍了旋转导弹的发展现状,给出了先进旋转导弹的采用光电制导体制、对武器系统依赖小,响应快速、抗饱和攻击能力强,抗干扰能力强、拦截概率高,多平台扩展使用方便等主要特点。归纳了旋转导弹的通过弹体升级改造进一步提升导弹总体性能、由单模制导向复合制导方向发展、采用新型控制方式扩展旋转导弹的能力、进一步降低旋转导弹的成本,以及导弹武器智能化等发展趋势。讨论了旋转导弹未来发展需突破的大过载设计、非定常气动力预测、多模复合制导、鲁棒自适应控制、智能化,以及低成本设计等关键技术,并分析了相应的技术解决途径。综述对旋转导弹的后续发展有一定的参考价值。

基于浸入与不变流形估计器的滑模制导律研究

针对防空导弹拦截大机动目标的问题,设计了一种基于浸入与不变流形理论的滑模制导律。首先,建立了导弹与目标相对运动方程;其次,为了加快制导律的收敛速度和命中精度,研究了有限时间收敛制导律,并根据反步法设计制导指令;然后,针对目标大机动逃逸,采用浸入与不变流形估计器对目标加速度进行在线估计和补偿,研究了在制导过程中估计器非线性函数的设计方法;最后,采用Lyapunov函数对制导律稳定性进行分析,并通过数值仿真验证了所提出制导律的有效性。

高速打击武器突防技术综述

高速打击武器具备速度快、动能大、航程远等特点,可极大地压缩敌方导弹防御系统的预警、拦截时间,有效地完成突防任务,从而受到世界各军事强国关注。对高速打击武器突防技术的研究进展进行综述,介绍了敌导弹防御系统组成情况及新一代导弹防御系统发展规划,阐述了隐身和机动突防技术的突防机理,总结了雷达、红外隐身技术和弹道、博弈、航迹规划机动突防技术的研究情况,分析得出隐身技术正向隐身材料方向拓展,机动突防技术正向智能化发展的趋势。

目标机动对防空导弹脱靶量影响研究

为研究目标机动能否摆脱导弹攻击的问题,建立了不同机动样式的靶机数学模型和弹目攻防对抗仿真模型,重点研究目标不同机动样式、过载、航捷等参数条件下对导弹制导控制系统和引战配合的影响。结合具体参数和算法进行了蒙特卡洛仿真分析,从制导控制及引战系统等角度统计得到防空导弹拦截机动目标的全空域杀伤概率。仿真结果表明:目标不同运动特性条件对导弹脱靶量影响显著。