大气层外动能拦截器制导控制技术研究进展与展望

大气层外高速、大机动、多目标飞行器的拦截问题已成为当前空天防御体系构建面临的重大挑战和难点。首先,对近年来国外大气层外动能拦截器技术及飞行试验现状进行了梳理和总结;其次,对大气层外单一拦截器制导控制方法和多弹协同拦截制导控制方法的研究进展进行了综述;最后,对大气层外动能拦截器未来重点开展的关键技术进行了展望,以期为未来大气层外动能拦截器技术发展提供方向性参考和借鉴。

大气层外动能拦截器精确制导估计方法研究

大气层外动能拦截器以直接碰撞的方式对弹道目标进行拦截,需要对目标状态的精确估计,然而仅有视线角测量信息的传统状态估计方法在估计精度或收敛性方面有所欠缺。在视线坐标系下建立拦截器和目标的相对运动模型,利用迭代思想对无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter,UKF)算法进行改进,设计出基于迭代无迹卡尔曼滤波(Iterated Unscented Kalman filter,IUKF)的状态估计器,并与采用扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter,EKF)和UKF方法的估计器进行仿真比较。结果表明,IUKF算法不仅具有较高的估计精度,而且具有更好的收敛性,促进了拦截效果,提高了拦截精度。

地基拦截弹发展研究

介绍了现役地基拦截弹的结构组成和交战方式,对其大气层外杀伤器、红外导引头和助推器的组成要素和功能进行了详细分析。总结了地基拦截弹的试验状况、部署现状和部署规划,并对重新设计杀伤器和多目标杀伤器两种未来型号的性能和能力进行了分析和展望。通过分析可以看出,美军将加速扩大第三代地基拦截弹的部署规模,稳步提升地基中段防御系统的试验成功率,大力发展新型拦截载荷,最终增强地基拦截弹的生产率、可靠性和作战威力。