Integrated guidance and control design method based on finite-time state observer

A composited integrated guidance and control(IGC) algorithm is presented to tackle the problem of the IGC design in the dive phase for the bank-to-turn(BTT) vehicle with the inaccuracy information of the line-of-sight(LOS) rate. For the sake of theoretical derivation, an IGC model in the pitch plane is established. The high-order finite-time state observer(FTSO), with the LOS angle as the single input, is employed to reconstruct the states of the system online. Besides, a composited IGC algorithm is presented via the fusion of back-stepping and dynamic inverse. Compared with the traditional IGC algorithm, the proposed composited IGC method can attenuate effectively the design conservation of the flight control system, while the LOS rate is mixed with noise. Extensive experiments have been performed to demonstrate that the proposed approach is globally finite-time stable and strongly robust against parameter uncertainty.

激光红外复合制导光学系统小型化共孔径设计

半主动激光探测制导和红外成像制导结合使用能够获得主被动探测模式,提升导引头的全天候探测能力、抗干扰能力和目标捕获跟踪能力。激光红外复合制导导引头中光学系统的性能直接影响制导武器系统的探测距离、目标识别和命中精度。若复合导引头采用分离孔径式光学系统,每一个通道采用单独的光学结构和探测器,较容易实现,但会带来空间配准等方面的问题,并且系统体积和质量较大。文中采用共孔径光学结构,考虑激光(1.064μm)和红外(8~12μm)光谱波段的透过率,通过焦距匹配方法共用整流罩和一片高透过率透镜完成复合光学设计。激光信号通过整流罩和第一片透镜聚焦,被位于孔径中心的平面反射镜反射到镜筒侧面,由四象限探测器接收。红外光信号经孔径外围通过,由包含衍射透镜的三片透镜成像到非制冷焦平面探测器上。整个光学系统经过-45~60℃无热化设计,光学系统整体结构简单紧凑、体积小,总长小于86 mm,口径小于62 mm。此光学系统设计可以应用于激光红外复合制导火箭弹、导弹等武器平台,为高效费比的高技术战争提供技术储备。

声光联合引导UUV回收系统光学子系统研究

当今水下无人航行器(UUV)在军事与民用领域都有着广泛的应用前景,布放与回收技术是影响UUV实际应用的一项关键技术。目前主要回收引导方式有声学导引、光学导引、电磁导引这3种,而各自都存在明显的优缺点。本文针对声光联合导引机械臂回收系统光学子系统进行研究,设计一组可在水下200 m、0.05~10 m范围工作的机器视觉镜头及其配合使用的靶标,并完成了系统的仿真。该系统可在环境要求下准确地提取出靶标特征点。

基于预设性能的导弹拦截鲁棒智能制导律

针对具有模型不确定性的导弹拦截问题,研究了结合预设性能控制的复合学习方法。首先,建立了导弹拦截的制导控制一体化模型。为了保证对双方脱靶量的约束,基于预设性能函数来保证跟踪性能。考虑系统中的模型不确定性,为了提高系统在不确定性下的精度,构造了一种复合学习律来在线估计系统的未知非线性函数。最后,通过Lyapunov分析,证明了系统的稳定性。经过仿真验证,所提出的算法可保证成功拦截目标,并能保证跟踪误差在规定的性能曲线之内,证明了该算法的有效性。

基于变参数控制的复合导引头伺服系统设计

针对可见光和红外复合制导导引头在不同的工作模式下,因探测器分辨率、视场角及光学设计指标的不同导致两种模式输出的跟踪偏差信息存在较大差别的问题,提出了一种变参数复合导引头PID控制方案。首先,通过分析导引头的伺服控制系统工作原理;然后,建立位置环、速度环、电流环控制回路模型;最后,对常规控制方法和复合导引头变参数PID控制方案进行仿真分析比较。结果表明,采用变参数复合导引头PID控制方案能提有效升复合导引头动态性能,上升时间缩短了50 ms,超调量下降了5%;稳态时间缩短了90 ms。

基于营养分析的个体化营养指导对妊娠期糖尿病孕妇妊娠结局的影响

目的 探讨基于营养分析的个体化营养指导对妊娠期糖尿病孕妇妊娠结局的影响。方法 选取2020年6月-2022年3月在本院产科门诊产检并确诊为妊娠期糖尿病(GDM)孕妇200例为研究对象,随机分为观察组100例与对照组100例。对照组给予常规孕期健康教育和营养指导,观察组在对照组基础上根据GDM确诊时体成分分析结果制定个体化营养指导,并于孕32周和孕36周再次检测体成分并对营养方案进行调整。比较两组患者干预后不同时点空腹血糖、餐后2h血糖水平及不良妊娠结局发生率。结果 干预后6次血糖水平检测中,观察组FPG、2hPBG均较对照组低(P<0.05);观察组妊娠期高血压疾病发生率差异较对照组低(P=0.030),但在羊水过多、早产、产后出血、巨大儿、新生儿低血糖、剖宫产和低出生体重儿上两组孕妇发生率差异无统计学意义(P>0.05)。结论 基于营养分析的个体化营养指导可有效改善妊娠期间GDM患者的血糖水平,降低不良妊娠结局的发生风险。

成像精确制导技术分析与研究

分析了合成孔径雷达(SAR)成像制导、红外成像制导、电视成像制导的优缺点,设计了一种新的双模成像复合制导,即SAR成像/红外成像双模复合制导,有效提高了导弹的突防和制导能力。

飞行器半实物仿真装备研究进展与展望

根据制导体制不同,分别从光学制导仿真、射频制导仿真、光学/射频复合制导仿真等方面介绍了国内外半实物仿真装备研究进展。结合飞行器对半实物仿真技术提出新的发展需求,提出了全角度空间制导仿真、特殊环境/背景制导仿真、绕飞伴飞仿真、弹体气动伺服弹性仿真等特殊背景的半实物仿真方案。最后,结合飞行器技术和半实物仿真技术发展趋势,对飞行器半实物仿真装备的发展趋势进行了展望。

不同性别不同年龄成年人体成分测量指标的检测分析

目的探讨安徽省不同性别、不同年龄成年人体成分检测指标的差异,为安徽省成年人的健康指导及慢性疾病预防提供数据参考。方法选取2018年1~12月在安徽医科大学第一附属医院体检的4 944位体检者,按性别不同分为男性组2 556人和女性组2 388人;再对不同性别组按不同年龄(y)分为5组[18≤y <30岁组;30≤y <40岁组;40≤y <50岁组;50≤y <60岁组;y≥60岁组(在男性中为60≤y≤83岁组,在女性中为60≤y≤81岁组)];比较男性组和女性组体成分测量指标(体质指数、体脂肪含量、体脂百分比、腰臀比、内脏脂肪面积、去脂体质量、骨骼肌肉量、骨矿物质含量、蛋白质含量及浮肿指数)差异,同时分析不同性别人群上述各项体成分测量指标在不同年龄层的变化。结果①女性组体脂肪含量、体脂百分比及浮肿指数均高于男性组,其余各项指标男性组均高于女性组,差异均有统计学意义(P <0. 05);②男性体质指数、体脂肪含量和腰臀比在30≤y <60岁各年龄组均高于18≤y <30岁组,差异有统计学意义(P <0. 05);体脂百分比、内脏脂肪面积和浮肿指数在y≥30岁各年龄组均高于18≤y <30岁组,差异有统计学意义(P <0. 05);去脂体质量、骨骼肌肉量、骨矿物质含量及蛋白质含量在y≥50岁各年龄组均低于18≤y <30岁组,差异有统计学意义(P <0. 05)。女性体质指数、腰臀比及内脏脂肪面积在y≥30岁各年龄组均高于18≤y <30岁组,差异有统计学意义(P <0. 05);体脂肪含量、体脂百分比及浮肿指数在y≥40岁各年龄组均高于18≤y <30岁组,差异有统计学意义(P <0. 05);去脂体质量、骨骼肌肉量、骨矿物质含量及蛋白质含量在y≥60岁组均低于18≤y <30岁组,差异有统计学意义(P <0. 05)。结论安徽省成年人体成分存在性别差异,女性体脂肪含量高于男性,男性内脏脂肪面积及骨骼肌肉量高于女性;成年人体成分在不同年龄间亦存在差异,脂肪组织含量及浮肿指数在高年龄段增加,而其他非脂肪组织含量在高年龄段减低。

雷达制导半实物仿真误差分析

在介绍雷达寻的制导控制基本原理、半实物基本方法及仿真原理的基础上,详细介绍了雷达寻的制导控制半实物仿真系统的组成、各关键设备的工作原理并进行了主要误差因素分析,同时对关键仿真设备的误差进行研究,并建立数学模型,进一步推导出此类雷达仿真系统具有一般意义的仿真误差模型。最后通过半实物仿真试验对仿真系统的仿真精度进行验证。仿真试验表明,该半实物仿真系统的仿真精度满足控制系统半实物仿真试验的要求。

复合导引头多源异步信息融合精确拦截算法

针对单一制导体制难以满足现代战场作战需求且多传感器数据更新率不同步的问题,建立一种新的微惯导/毫米波/红外复合制导体制,研究了该体制下多传感器异步信息融合的时间同步和空间配准问题;提出一种自适应无迹卡尔曼滤波算法,该算法采用预测残差构造状态模型误差统计量,通过自适应因子调整状态模型信息对状态参数估值的贡献,有效控制状态模型噪声异常对状态参数估值的影响。将提出的算法应用到微惯导/毫米波/红外复合制导系统中进行仿真验证,结果表明,提出的自适应无迹卡尔曼滤波算法的解算精度高于标准扩展卡尔曼滤波和无迹卡尔曼滤波算法,能有效提高导弹的制导的解算精度。

一种空空导弹复合制导交接班方案设计

首先分析空空复合制导交接班的特点以及交接时间点。然后结合具体的制导律,设计一种与不同的中段制导律、末段制导律匹配的空空复合制导交接班方案,实现中段制导和末段制导的平滑过渡,确定交接时间点。最后经理想制导系统仿真,验证了方案的有效性。

基于神经网络-模糊推理的目标识别融合研究

为提高复杂环境下多传感器的自适应信息融合能力,提出了一种基于神经网络-模糊推理的信息融合模型,利用神经网络和模糊推理分析传感器探测状态的不确定性,并将其应用于红外成像/毫米波复合制导目标识别的信息融合,识别效果比较理想,可信度有了很大提高。

红外双色复合仿真系统测温技术研究

为了模拟红外制导时目标和干扰的等效辐射环境,并比较单色测温和比色测温两种方法在复杂环境下目标测温效果的差异,利用红外双色复合仿真系统对空间6km处目标和干扰弹进行了实物模拟.通过准确标定的热像仪,采用单色和比色测温两种方法对不同温度的目标和干扰进行测试.利用经标定的中波热像仪和长波热像仪对黑体测温,黑体温度为(20～60)℃时,长波热像仪的绝对误差限为0.5℃;黑体温度为(50～120)℃时,中波热像仪的绝对误差限为0.2℃.当目标温度为500℃、干扰温度为1 000℃时,用长波红外、中波红外、比色方法测得的目标温度分别为28.5℃、148.3℃、322.4℃,干扰温度分别为56.7℃、223.2℃、660.1℃.实验结果表明,在复杂环境下采用比色测温方法更能真实反映目标的温度特性.

末制导炮弹用位标器陀螺

本文讨论了末制导炮弹复合制导弹体制的位标器陀螺的结构、快速驱动方案和控制方法。

一种燃烧型抗红外/毫米波双模发烟剂研究

为对抗红外/毫米波双模制导武器系统,研制了一种以可膨胀石墨、富碳化合物作为主要成烟组分的新型发烟剂。介绍了发烟剂配方,并就该药剂在烟箱内产生的烟幕进行了性能测试。结果显示,烟幕对3～5μm、8～14μm红外辐射的透过率小于15%,对3mm、8mm波衰减值大于10dB,实现了一剂干扰多频谱的发烟剂设计。

红外光谱分析尿路结石成分及个性化饮食指导在泌尿系结石的应用价值

目的探讨根据泌尿系结石成分进行针对性的饮食指导对预防泌尿系结石复发的作用。方法根据260例泌尿系结石患者(干预组)的结石成分,给予相应的饮食指导。以既往在我科住院治疗未行结石成分分析及饮食指导的259例患者为对照组,比较两组泌尿系结石的复发情况。结果干预组260例中无泌尿结石复发者219例(84.2%),复发者41例(15.7%);对照组259例中无复发者194例(74.9%),复发者65例(25.1%),两组结石复发率差异有统计学意义(P<0.01)。结论结石复发与饮食关系密切,根据结石成分给予相应的饮食指导对预防泌尿系结石的复发有重要作用。

复合制导导引头开机截获概率估算

针对复合制导体制防空导弹中末交接班问题,提出一种导引头开机截获概率估算新方法。首先,分析了影响导引头开机截获概率的主要误差源,并根据其作用机理对误差源进行了分类,然后利用等效转换方法将各误差统一转化为导弹位置散布和偏差,在此基础上推导了导引头开机截获概率计算模型和简化模型。最后,给出各误差近似计算公式和一条典型弹道的导引头开机截获概率计算结果,将计算结果与蒙特卡罗仿真结果进行了比较。该方法适用于导引头开机截获概率工程估算、分析各种误差对导引头开机截获概率的影响等工程设计问题。

抗红外/毫米波双模制导的烟幕剂研究

针对目前我军受到的红外 毫米波复合制导武器威胁及现有干扰措施的局限,提出将纳米复合材料G用做宽波段烟幕干扰剂,该材料具有较高电导率、磁导率,比重小,在空气中较为稳定。简述干扰材料G的制备方法,分析其材料特性,初步测试其对红外热成像仪和毫米波雷达的衰减效果。

被动微波/红外成像复合导引头交班仿真分析

通过对被动微波/红外成像舰空导弹复合导引头交班问题的研究,建立了复合导引头制导控制系统的数学模型,复合导引头跟踪回路主要由被动微波相位干涉仪与红外成像导引跟踪回路组成。以此模型为基础,进行了防御反舰导弹类目标典型运动情况下的交班过程仿真。分析了各因素在交班时对弹道扰动程度的影响。得出目标机动能力越强、速度越快、弹目距离越近,交班引起的弹道扰动越大;舰空导弹在拦截反舰导弹时,在反舰导弹巡航段进行拦截并交班时,交班过程引起的弹道扰动最小的结论。