多用途导弹中末段交班研究

研究了中远程多用途导弹由中间段制导向末段制导过渡的交接班问题 .中间段采用的导引方法分为水平面和铅垂面两部分 ,以保证末段启控时导引头能捕获到目标 ;末段采用变有效导航系数逐步过渡的比例导引法 ,以实现两段弹道的衔接并获得良好的攻击性能 .仿真结果表明 ,末段启控时中、末段弹道过渡平滑 ,过载变化不超过弹体可用过载 ,可很好地完成中末段交班任务 .

导弹中末制导弹道交接律研究

针对中远程导弹中末制导交班过程中的弹道交接问题,基于交接过渡段制导的思想设计了一种新的中末制导交接律。首先给出了满足导弹弹道一阶和二阶平滑的条件,然后分别采用三角函数和多项式函数形式的交接律平滑算子作为加权系数,求解出满足弹道平滑条件的平滑算子具体表达式。仿真结果表明:所设计的中末制导交接律算法简单,适用于导弹攻击过程中不同阶段制导律的弹道交接及实现中末制导交接过程中的弹道一阶和二阶平滑交接。

拦截高速目标的中制导次优弹道修正

针对临近空间飞行器的快速发展所带来的拦截高速目标作战需求,应用模型静态预测规划(model predictive static programming,MPSP)方法设计了一种中制导次优弹道修正算法.首先,通过分析中末制导交接班时刻拦截弹的最佳交接状态,得到了零控拦截条件,该条件由拦截弹和目标的速度比以及二者的速度前置角唯一确定;其次,针对不满足零控拦截条件的情形,分析了在引入比例导引作为末制导律前提下的捕获区,得到了拦截弹和目标速度前置角组成的平面内的捕获区基本构成,建立了中末制导交接班时刻拦截弹需要满足的捕获区约束;然后利用高斯伪谱法(Gauss pseudospectral method,GPM)得到了满足零控拦截条件的基准弹道,应用MPSP设计了考虑捕获区约束条件限制的弹道修正算法;最后,仿真结果验证了所提方法的合理性以及有效性.

视线角约束自适应滑模中制导律

基于导弹和目标相对运动方程,设计了视线角约束自适应滑模中制导律。应用Lyapunov稳定性理论证明了该制导律能使制导系统在有限时间内收敛至滑动模态面;当制导系统进入滑动模态面后,基于积分理论证明了中末制导交班时刻视线角能够收敛至期望值且视线角速率可以收敛至零附近。进一步将该制导律扩展到三维空间的拦截问题。最后,针对拦截正弦机动目标进行了仿真。结果表明:设计的制导律鲁棒性强,引起的交班误差小。

防空导弹武器中末制导交班灵敏度分析

复杂战场环境下,中远程防空导弹武器的中末制导交班问题越来越突出。实战要素影响到武器系统的各个环节,尤其是传感器测量精度,从而影响中末制导交班概率。通过灵敏度分析方法,对实战条件下影响中末制导交班的关键因素进行了分析,筛选出了高敏感影响因素,并得到了表征其影响程度的定量化灵敏度系数。

主动寻的末制导的截获性能分析

研究了雷达指令修正惯导中制导加主动寻的末制导的复合制导体制下，雷达定位误差造成的导引头天线指向角误差和多普勒定频误差的统计特性，计算了末制导的截获概率，明确了不同因素对截获性能的影响。

导弹中制导末段的最优搜索

研究超视距导弹中制导末段利用导弹的剩余动力 ,自动搜索活动目标 ,使目标捕捉概率达到最大的最优搜索问题 .给出了活动目标的位置概率分布 ;提出了基于活动目标位置概率分布的导弹搜索航线的规划方法 ;拟订了搜索系统的组成方案并对系统进行了设计 ;对该系统进行了仿真 ,验证它的活动目标的捕捉概率 .

反辐射导弹制导能力研究与仿真

针对反辐射导弹,以ADC模型为基础,将其制导能力分解为中制导能力、末制导能力、目标探测能力和目标截获能力,并且建立了导弹中、末制导阶段制导能力的数学模型。分析了影响导弹对目标探测能力的主要因素,探讨了电子干扰状态下对导弹目标截获能力的影响。提出了以数据库理论为核心的效能评估实现策略;设计了软件仿真框架并得以实现,从理论和实践上为系统能力矩阵提供可靠数据,从而提高反辐射导弹打击目标的综合能力。

目标机动对导引头中末制导交班影响研究

中末制导交班是武器导引头工作过程中的重要组成部分。针对地空导弹采用复合制导的特点,首先,推导了导弹角度截获概率与距离截获概率的表达式,着重研究了目标机动对交班成功概率的影响;然后,建立了包含目标落入有效视场概率以及目标检测概率的交接班成功概率模型,可仿真生成任意时刻的交接班成功概率;最后,对水平转弯、蛇形规避两种典型战术机动进行了分析。仿真结果表明隐身飞机采用战术机动对中末制导交班成功概率影响显著。该研究为导引头对抗隐身目标战术机动提供了仿真理论和实验依据。

指令时延对舰空导弹中末制导交班误差影响分析

从目标作直线飞行和机动飞行两种情况出发,建立相应的舰空导弹中末制导交班时的导引头指向误差模型和导弹速度矢量指向误差模型,指出了相应的误差修正方法,进行了仿真计算,并分析了计算结果。仿真结果验证了上述模型的正确性。

空空导弹发射后不管距离研究

探索了先进中距复合制导空空导弹末制导截获概率模型,分析了影响末制导角截获概率的因素。从要求的目标角截获概率出发,研究了先进中距空空导弹在采用惯性中制导、不加指令修正情况下的最大发射后不管攻击距离。给出了蒙特卡罗法仿真结果。

真比例导引反高速目标拦截能力分析

针对反高速目标拦截作战过程中拦截弹中末制导交接班时刻状态约束设置的问题,分析了真比例导引制导律的拦截能力。首先,通过分析末制导阶段拦截弹和目标的相对运动关系,推导得到了成功拦截目标的充分必要条件以及目标速度前置角需要满足的约束范围;其次,在中末制导交接班不满足拦截条件的情况下,针对拦截高速非机动目标作战情形,通过分析拦截弹速度前置角和目标速度前置角的变化关系,给出了真比例导引静态捕获区(static capture region,SCR)的定义以及构成;然后,针对拦截高速机动目标作战情形,结合目标速度前置角约束范围得到了真比例导引动态捕获区(dynamic capture region,DCR)的定义以及构成;最后开展了3种情形下的数字仿真,验证了真比例导引拦截能力分析的合理性和有效性。

考虑零控拦截的中制导最优弹道修正

针对临近空间防御作战问题,设计了考虑零控拦截的中制导段最优弹道修正算法。通过分析末制导阶段拦截弹和目标的相对运动关系,推导得到了零控拦截条件,此条件由目标和拦截弹的速度比以及二者速度矢量和视线之间的夹角唯一确定;针对目标信息更新造成的基准弹道不满足零控拦截条件的情形,提出了在中制导段进行最优弹道修正的方案,调整中制导和末制导交接班时刻拦截弹状态,以重新满足零控拦截条件;通过对基准弹道满足的最优化条件以及横截条件进行再次求导,推导得到了控制量的补偿量,此补偿量的求解考虑到了拦截弹的初始状态偏差以及终端约束偏差,确保了指令解算的可实现性。通过仿真验证了所提方法的有效性以及优越性。

超视距防空导弹中末制导交接班时的目标捕获概率研究

中末制导交接班时的目标捕获概率是超视距防空导弹作战过程中的一个重要指标。为了快速计算中末制导交接班时的目标捕获概率,通过将导弹和目标的三维空间散布转换为视线坐标系下弹目相对位置向量的均值和方差,建立了一种红外导引头中末制导交接班时的目标捕获概率解析计算模型,并利用蒙特卡洛方法验证了其有效性。以此模型为基础,采用正交试验方法完成了目标捕获概率的灵敏度分析,极差和方差分析结果均表明,导引头视场角对目标捕获概率的影响最显著,弹目相对位置向量在视线坐标系OyL轴和OzL轴上投影的方差次之。

基于遗传算法的大气层外拦截弹拦截优化(英文)

提出了一种同时考虑大气层外拦截弹中段和末段飞行过程的拦截优化方法。首先建立了大气层外拦截弹中段和末段飞行的动力学模型,并设计了速度增益中制导律和鲁棒变结构末制导律;然后确定了影响拦截性能的优化控制参数及其约束条件,以拦截过程的燃料消耗质量和脱靶量最小为组合性能指标;最后采用具有全局最优性的遗传算法对这一拦截优化问题进行了仿真研究,并与复形调优算法的结果进行了比较。仿真结果表明,遗传算法与传统优化方法相比在解决大气层外拦截弹带约束复杂非线性组合优化问题时,能更好地收敛到全局最优值,并能有效降低大气层外拦截的燃料消耗和脱靶量。

空地联合主/被动探测制导系统设计与分析

在现代战争复杂电磁环境条件下,被动探测系统可以远距离探测跟踪预警机,将被动测量信息用于导弹制导,完成对预警机的直接杀伤,是电子对抗最有效的手段之一。但地面被动探测系统由于在高度方向上的基线难以拉开,俯仰角测量精度有限,因此难以高概率地完成导弹中末制导交班。此外在导弹中制导过程中,如果预警雷达关机,导弹也不能完成中末制导交班。探讨了空地联合主/被动探测制导系统设计,初步分析并计算了不同探测制导体制下中末制导角度交班概率。

一种采用弹目相对位置测量方法提高中末制导交接班概率的仿真研究

本文基于捷联惯导+目标信息修正+主动雷达末制导的复合制导体制的中远程地空导弹武器系统,分析了采用弹目相对位置测量方法对系统误差传递累积的改善机理,并在建立系统模型的基础上采用Montcarlo仿真,对采用该方法前后的中末制导交接班概率进行了的仿真对比分析。

多平台信息下机动目标拦截中末制导交班研究

针对多平台信息支持下,空基探测平台等外部平台相对地基平台信息精度降低,以及数据率降低带来目标机动误差影响增大,导致防空导弹武器导引头中末制导交班概率降低的问题,建立了空基平台探测信息误差传递模型,运用"当前"统计模型和转换坐标卡尔曼滤波,对目标机动进行预测。基于目标位置预测,推导采用导引头搜索交班算法,进行了交班性能仿真。仿真结果表明,采用目标机动预测和导引头搜索算法,在信息精度和数据率降低的情况下,能够提升防空导弹武器系统中末制导交班能力。

一种复合制导的地空导弹武器系统中末制导交接班概率仿真分析

本文基于捷联惯导+目标信息修正+主动雷达末制导的复合制导体制地空导弹武器系统,分析了影响中末制导交接班概率的主要误差源及误差传递过程,并在建立系统模型的基础上采用Montcarlo仿真过程,对中末制导交接班概率进行了仿真研究。

基于神经网络的中制导律

基于神经网络的中制导律适合末段采用寻的制导的复合制导导弹。采用针对固定目标、同时能满足复合制导中制导要求的最优中制导律来提供神经网络的训练样本 ,通过遗传算法对神经网络的各个权值及各神经元的阈值进行综合寻优 ,以各时刻导弹及目标的位置坐标作为神经网络输入 ,经过计算输出相应的中制导指令。仿真结果表明基于神经网络的中制导律不仅能用于攻击固定目标及机动目标 。