攻擊角度約束下的變結(jié)構(gòu)制導(dǎo)律.pdf

1、作為現(xiàn)代戰(zhàn)爭中最重要的精確制導(dǎo)武器，導(dǎo)彈已經(jīng)成為各國軍事力量發(fā)展的重要方向。導(dǎo)彈的制導(dǎo)與控制系統(tǒng)作為導(dǎo)彈的核心組成部分，在導(dǎo)彈精確打擊和控制穩(wěn)定飛行方面都起著極其重要的作用。但是，伴隨著新的作戰(zhàn)的需要和各種新的技術(shù)的出現(xiàn)，為了提高導(dǎo)彈的打擊能力和毀傷效果，攻擊角度約束下精確打擊給導(dǎo)彈的末端制導(dǎo)帶來了新的問題和挑戰(zhàn)。
　　本文首先介紹了該課題研究的背景、目的和意義，對于導(dǎo)彈制導(dǎo)律的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和主要設(shè)計方法進行了綜述。討論了導(dǎo)彈制

2、導(dǎo)與控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)了其動力學(xué)方程、運動學(xué)方程和幾何關(guān)系方程等，并建立了導(dǎo)彈攔截的彈道方程。其次，針對某些導(dǎo)彈要求限制末端攻擊角度的作戰(zhàn)要求，面向機動目標，設(shè)計了一種同時滿足脫靶量和攻擊角度約束要求的制導(dǎo)律。采用自適應(yīng)滑模趨近律，并將目標機動視為干擾,利用線性變結(jié)構(gòu)制導(dǎo)律推導(dǎo)出目標加速度的估計方程，并通過仿真證實了其有效性。所設(shè)計的制導(dǎo)律形式簡單、實用。仿真結(jié)果表明，該制導(dǎo)律能夠以期望的攻擊角度命中目標，并對所提出制導(dǎo)律的性能進

3、行了分析，具有一定的工程應(yīng)用價值。針對固定目標，在三維空間內(nèi)設(shè)計了滑模自適應(yīng)的制導(dǎo)律和增廣的比例制導(dǎo)律，并將擴展的彈道成型的制導(dǎo)律拓展到了三維空間。和三維空間下增廣的比例制導(dǎo)律相比較，仿真的結(jié)果表明設(shè)計的滑模制導(dǎo)律和擴展的彈道成型制導(dǎo)律的有效性和優(yōu)越性。為了實現(xiàn)多導(dǎo)彈的協(xié)同攻擊，基于三維空間內(nèi)導(dǎo)彈-目標的相對運動方程，針對固定目標,本文提出了一種攻擊時間約束下的多導(dǎo)彈協(xié)同攻擊的三維制導(dǎo)律。在俯仰通道推導(dǎo)了滑模變結(jié)構(gòu)制導(dǎo)律；偏航通道利用動

4、態(tài)逆控制理論，采用機動控制，調(diào)整導(dǎo)彈的攻擊時間，使其趨于指定值，并與將俯仰通道采用推導(dǎo)的增廣比例制導(dǎo)律作了比較。仿真結(jié)果表明，該制導(dǎo)律最終能使攻擊的剩余時間誤差趨于零，能夠滿足對制導(dǎo)精度和攻擊時間的要求，證明了算法的正確性和優(yōu)越性。最后,針對打擊固定或者緩慢移動目標時帶攻擊角度約束的制導(dǎo)問題，設(shè)計一種考慮導(dǎo)彈自動駕駛儀動態(tài)特性的制導(dǎo)律。基于平面內(nèi)導(dǎo)彈-目標的運動模型，采用滑模變結(jié)構(gòu)和非線性反步控制的方法，將導(dǎo)彈自動駕駛儀的動態(tài)延遲特性近