Influence of roll-pitch seeker DRR and parasitic loop on Lyapunov stability of guidance system

This paper focuses on the influence of the disturbance rejection rate(DRR)and parasitic loop parameters on the stability domain of the roll-pitch seeker's guidance system.The DRR models of the roll-pitch seeker caused by different types of disturbance torques and the scale deviation of different sensors are established.The optimal DRR model of the roll-pitch seeker,which contains the scale deviation model,is proposed by formula derivation.The model of the roll-pitch seeker's guidance system is established and equivalently simplified by the dimensionless method.The Lyapunov stability criterion for stability analysis of the guidance system is given by means of the passivity theorem and related definitions and lemmas.A simplified model of the roll-pitch seeker's guidance system,which is suitable for the Lyapunov stability criterion,is established by formula derivation and equivalent transformation.Three conditions that satisfy the Lyapunov stability criterion are obtained.Mathematical simulation with Nyquist plots is used to analyze the influence of different DRR parameters on the stability domain of the roll-pitch seeker's guidance system.Simulation results of this paper can provide reference for the stability analysis of systems related to the roll-pitch seeker.

Line-of-sight rates extraction of roll-pitch seeker under anti-infrared decoy state

In this paper,the method of extracting guidance information such as the line-of-sight(LOS)rates under the anti-infrared decoy state for the roll-pitch seeker is researched.Coordinate systems which are used to describe the angles transform are defined.The LOS angles reconstruction model of the roll-pitch seeker in inertial space is established.A Kalman filter model for extracting LOS rates of the roll-pitch seeker is proposed.In this model,the target performs constant acceleration(CA)model maneuvers.The error model of LOS rates extraction under infrared decoy state is established.Several existing methods of extracting LOS rates under anti-infrared decoy state are listed in this paper.Different from the existing methods,a novel method that uses extrapolated values of target accelerations as filter measurements is proposed to solve the guidance information extraction problem under the anti-infrared decoy state.Numerical simulations are conducted to verify the effectiveness of the proposed method under different target maneuvering models such as the CA model,the CA extended model and the singer model.The simulation results show that the proposed method of extracting guidance information such as LOS rates for the rollpitch seeker under the anti-infrared decoy state is effective.

红外成像导引头对隐身飞机探测性能提升途径分析

隐身飞机的出现对现有雷达和红外制导空空导弹的目标探测能力都提出了挑战。由于隐身飞机对雷达隐身的效果优于红外,相对而言,红外制导空空导弹具有反隐身的优势。但红外导引头仍需采取一定的措施以提高其对隐身目标的探测识别能力。本文针对红外成像导引头探测隐身目标能力提升需求,首先梳理了隐身飞机的红外辐射特征,之后根据红外成像导引头探测性能的影响因素,提出了采用双色/多波段成像探测、优化系统工作参数设计、提高成像质量和场景自适应性、采用低信杂比目标检测截获等技术以提高系统对隐身飞机的探测识别能力。

反装甲导弹导引头抗干扰能力与关键技术发展

针对反装甲导弹面临的复杂战场环境、多样化作战目标和复杂干扰环境,分析其抗干扰能力和关键技术需求。分析反装甲导弹导引头面临的干扰威胁、抗干扰特点和不足,以科学高效提升反装甲导弹导引头抗干扰能力为目标,给出相关措施与建议。结果表明,该分析可为提升反装甲导引头抗干扰能力提供参考。

导引头稳定平台离散时间预设性能控制

针对现有离散时间预设性能控制方法对滑模趋近律依赖度高、抖振缺陷明显的难题,通过创建一种摆脱了滑模控制的设计新框架,为拦截弹导引头稳定平台提出了一种离散时间预设性能控制新方法。首先,设计一种离散时间性能函数对跟踪误差的收敛轨迹进行包络约束;然后,定义一种离散时间转换误差并将其用于构造一种新颖的反馈函数;设计离散时间控制律对新开发的反馈函数而不是转换误差进行镇定,不仅保证了所有跟踪误差均具有期望的预设性能,还摆脱了控制算法对滑模趋近律的依赖性,从根本上解决了控制抖振难题;最后,通过数值对比仿真验证了所提方法的有效性与优势。

类THAAD导引头气动光学效应计算研究

针对类美国末段高空域防御(Terminal High Altitude Area Defense,THAAD)系统的红外导引头外形,开展了气动光学效应计算分析,并将其用于飞行器设计。利用国家数值风洞工程高速流场计算软件NNW-HyFLOW,考虑热化学非平衡效应和材料传热耦合效应,对导引头典型状态的流场进行了模拟,获得了流场的密度、温度、压力等参数和窗口的温度场参数。基于流场参数,利用HyFLOW气动光学传输效应计算功能,开展了红外光学传输成像计算;利用HyFLOW气动光学辐射效应计算模块,开展了流场和光学窗口的热辐射计算。计算结果表明,类THAAD导引头在30 km以上飞行时,流场和光学窗口基本不会影响目标信号的光学传输成像,但流场和窗口的热辐射效应会对导引头识别目标造成影响。不过随着飞行高度的升高,这种影响会减小。

基于营销学原理的国际投资促进新论:从产品营销到环境营销

国际投资促进是特定国家(地区)投资环境这一特殊产品的营销活动,是从一般意义上的产品营销向特殊意义上的环境营销的延伸和拓展,主要包括机会分析、市场细分、市场定位、营销组合和营销组织等五个部分。机会分析包括宏观引资机遇分析和微观市场机会辨识两个层面;市场细分就是对已辨识的微观市场机会作进一步的细分以聚焦对引资方发展助力最大和引资优势突出的产业细分机会即目标市场;市场定位就是在目标市场上突出自身的竞争优势或个性卖点以在同一目标市场确立相对其他引资方的引资竞争优势;营销组合就是针对投资促进目标市场的特定需求和竞争性的市场定位确定和组合运用产品、价格、渠道、促销等具体的营销策略;营销组织就是为顺应投资促进的营销特征建立具有政府与市场二元特征的营销组织系统和运行机制。

基于空间网格划分的地杂波建模新方法

雷达型空空导弹具有全天候、全空域作战能力,具有较强的低空下视能力。在导弹下视攻击时,地面多普勒杂波会影响导引头对真实目标的检测。针对高重频脉冲多普勒雷达导引头,提出了一种基于空间网格划分建立地杂波模型的新方法,以天线波束指向为中心,围绕天线主瓣在三维空间划分网格,之后计算投影到地面的网格面积,根据雷达方程建立回波信号模型。通过理论推导,给出了影响地杂波强度的主要因素,包括导弹距地面高度、导引头波束擦地角和地面反射率等。最后通过建立数字仿真模型验证了方法的正确性。该方法可以在保证杂波形态一样的同时减少仿真时间。

滚仰式导引头斜置方案下的过顶奇异问题控制策略

在末制导阶段,由于制导目标位于弹体纵轴附近,滚仰式结构的导引头易出现奇异性问题而难以精确跟踪目标。针对上述问题,提出基于斜置方案的滚仰式导引头过顶奇异问题控制策略。在导引头稳定平台相对弹体斜置边界俯仰框架角的基础上,通过控制弹体的滚转运动,保证导引头光轴始终避开过顶奇异区域,实现目标位于弹体纵轴附近和斜置导引头初始光轴附近两个过顶奇异区域的稳定跟踪。研究结果表明:所提策略相比于增设第三轴的方法,导引头体积小、质量轻;相比于分区域变参数控制策略,解决了静止和减速控制时过顶奇异区域内导引头对视线角速度跟踪失效的问题;仿真对比结果验证了所提策略具有跟踪精确度高、有效抑制控制系统失稳、降低探测器失调角的特点。

滚仰式导引头跟踪策略研究

为了简化滚转-俯仰式导引头的跟踪过程,提出并通过实验证明了一种应用于此结构的跟踪方案。通过分析滚-仰式导引头的工作原理及特性,提出基于解像旋机理跟踪目标的新方法,以简单、有效地应用于工程实际。与传统坐标转换法不同,新方法的精度受到光轴等机械误差的影响更小,容错率更高,适用性、实时性更强,且可以同时通过角速率陀螺数据作为反馈进行任意方向的扰动补偿。根据陀螺安装方式的不同,通过推导导引头稳定平台状态及导引头与弹体间的相对运动关系得到稳定公式,完成控制系统的设计。通过半实物仿真进行实验验证,静态跟踪实验结果证明了新的跟踪方法具有可实用性。在动态跟踪实验中分别使用传统坐标转换法和新提出的解像旋法进行跟踪。动态实验结果表明:解像旋法在存在载体扰动情况下仍然适用;相比传统坐标转换法,解像旋法较大幅度地提高了跟踪精度,x轴跟踪误差RMSE值减小了79.10%,y轴减小了90.04%。

Target Seeker Gyro and Controls

A composite target seeker gyro with dual spectral range infrared rays and millimeter waves, and the associated control methodology are developed. The static pressure air floated ball bearing is used to sustain the outer frame, the optical fiber and wave guide are used to transmit these two kinds of signals to the rear part of the gyro, and the stator coils are used to get non contact angular measurement. Composite guiding, scanning, tracing and controlling can be achieved, the maximum tracing angular velocity can be as high as 16(°)/s.

利用Greenseeker法诊断甜菜氮素营养状况

利用Green Seeker法对不同氮素运筹下甜菜冠层归一化植被指数(normalized difference vegetation index,简称NDVI)进行测定,并分析甜菜叶面积指数(leaf area index,简称LAI)、比叶重(specific leaf weight,简称SLW)、叶片叶绿素含量以及全氮含量的变化。结果表明,甜菜冠层NDVI与叶片全氮含量呈极显著正相关,与叶片其他指标相关性不显著,NDVI与叶片全氮含量的拟合度在叶丛快速增长期最高。因此可见,利用Green Seeker法获取的NDVI能够反映甜菜叶片的氮素营养状况,Green Seeker法可以作为甜菜氮素营养快速无损检测的手段。

Effect of Aerodynamically Stabilized Seeker Dynamics on System Analysis

Aim To study the effect of aerodynamically stabilized seeker dynamics on guided bomb system analysis. Methods A thorough analysis of aerodynamically stabilized seeker dynamics was made to show that because of the much smaller time constant, its dynamic model can be greatly simplified. Results and Conclusion In guided bomb guidance/control digital simulation, with the use of the simplified seeker model, simulation time can be reduced without the loss of simulation accuracy.

大掠射角对海雷达导引头实测回波特性分析

大掠射角下,对海雷达导引头观测到的海杂波强度激增,舰船目标检测困难。本文结合全极化雷达导引头挂飞实测数据,分析了回波幅度和相位特性。首先,采用典型分布对回波幅度分布进行拟合,并利用拟合优度对拟合效果作出评估;然后,分析了平均相位变化量。结果表明:在大掠射角条件下,雷达导引头各极化通道海杂波幅度服从K分布;海杂波与舰船回波幅度在同极化通道服从K分布,在交叉极化通道服从对数正态分布;交叉极化通道回波信杂比高于同极化通道;海杂波与舰船回波相位平均变化量小于海杂波。

基于极化与距离像特征融合的雷达导引头角反射器鉴别方法

角反射器形成的强假目标干扰给反舰导弹雷达导引头目标识别带来了严峻的挑战。为提高反舰导弹雷达导引头抗冲淡式角反射器干扰能力,提出一种基于极化与高分辨距离像(high resolution range profile,HRRP)多特征融合的角反射器鉴别方法。结合3种场景下的实验数据,首先从海杂波中提取雷达导引头目标回波信号;其次,分析了角反和舰船回波的峰值个数、径向尺寸等5个距离像特征,以及极化相关系数均值等3个极化特征。实验数据处理结果表明,舰船与单个角反特征差异明显,与阵列角反特征差异减小;然后利用支持向量机(support vector machine,SVM)方法,基于实验数据设计5组测试,分别检验了单特征和多特征融合的鉴别性能。测试结果表明,单特征鉴别方法性能不稳定,而所提出的三特征融合鉴别方法更具稳健性,在5组测试中鉴别准确率均达到92.86%以上。

面向作战仿真的导引头动态成像过程模拟方法研究

作战仿真技术被广泛应用于体系仿真、武器装备研制论证以及作战效能评估,在反舰作战仿真过程中,经常需要模拟红外制导导弹对目标进行探测、追踪制导以及毁伤评估,均涉及目标区域红外图像动态生成。通过分析海上目标红外特性建立了舰船红外辐射模型,对导弹飞行中动态获取目标图像过程建立了导引头动态成像模型。基于国产数字地球仿真引擎研究了作战仿真中导引头红外成像过程模拟方法,开发了海上作战对抗仿真系统并实现了不同弹目距离、不同攻击方位的红外目标图像模拟。结果表明,提出的导引头动态成像过程模拟方法能在导弹飞行过程中对不同战场环境、不同作战目标进行实时红外成像模拟,从而为作战仿真推演提供支持。

基于主被动复合导引头的干扰态势构建

在导引头主被动信息融合过程中,存在多装备与多目标平台关联困难、无法有效提取目标特征信息,难以有效融合构建态势的问题。因此,本文提出一种将导引头主动雷达信息和被动侦察信息融合的数据关联方法。该方法先提取导引头干扰态势表征要素,然后以目标方位为中心,将平台与装备关联,构建干扰态势。本文通过主被动信息融合构建的态势,在原先分离的平台和设备间建立空间位置与搭载的关系,可以有效地消除欺骗式干扰和多径散射假目标,提高态势认知效率。

基于RBF神经网络与SLAM的全捷联导引头定位研究

针对全捷联导引头探测器和IMU传递函数的需要进行相位匹配的问题,利用在线学习的RBF神经网络进行相位匹配算法设计,利用Z变换进行离散化处理;针对全捷联单模和多模导引头的相位匹配算法进行了设计与分析,并通过Matlab/Simulink联合仿真实验验证了算法的效果。同时,结合SLAM系统进行同时定位矫正,提升导弹的定位精度与全捷联导引头的导引准确度。

基于压缩感知的被动雷达导引头信源数估计方法

随着雷达反摧毁技术的发展,被动雷达导引头面临着在雷达和诱饵形成的不完全重合信号中进行超分辨测向的挑战,需要单快拍测向技术。现有测向技术大多假设信源数已知,而传统的信源数估计方法在单快拍时性能大幅下降甚至失效。为解决这一问题,提出了一种基于压缩感知的单快拍信源数估计方法。该方法首先将被动雷达导引头阵列测向模型稀疏表示,其次通过子空间算法和压缩感知算法相结合进行降阶和解相干处理,然后提出一种改进的正交匹配追踪算法,研究残差的变化规律,最后构造目标函数估计信源数。仿真实验表明,该方法在单快拍、阵元数少、信号相干的极端情况下估计成功率较高。

基于ISOA的微织构机床伺服前馈补偿控制

为了解决微织构机床速度伺服跟踪精度不高的问题,在建立机电耦合动力学模型基础上,提出结合改进人群搜索优化算法(Improved Seeker Optimization Algorithm,ISOA)与前馈补偿PID的控制方案,设计了ISOA+前馈补偿PID控制器的控制结构,实现微织构机床伺服进给系统的PID参数寻优设计。为验证该控制策略的实际效果,采用Matlab搭建仿真实验平台,并与传统的智能优化算法相比较。仿真结果表明,基于ISOA优化的前馈补偿PID优化效果更好,速度跟踪性能得到很大改善,验证了其正确有效性。