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(zhēng)中最重要的精確制導(dǎo)武器，導(dǎo)彈已經(jīng)成為各國(guó)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(lái)了新的問(wèn)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(duì)于導(dǎo)彈制導(dǎo)律的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和主要設(shè)計(jì)方法進(jìn)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(dòng)力學(xué)方程、運(yùn)動(dòng)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(duì)某些導(dǎo)彈要求限制末端攻擊角度的作戰(zhàn)要求，面向機(jī)動(dòng)目標(biāo)，設(shè)計(jì)了一種同時(shí)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(biāo)機(jī)動(dòng)視為干擾,利用線性變結(jié)構(gòu)制導(dǎo)律推導(dǎo)出目標(biāo)加速度的估計(jì)方程，并通過(guò)仿真證實(shí)了其有效性。所設(shè)計(jì)的制導(dǎo)律形式簡(jiǎn)單、實(shí)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(biāo)，并對(duì)所提出制導(dǎo)律的性能進(jìn)

3、行了分析，具有一定的工程應(yīng)用價(jià)值。針對(duì)固定目標(biāo)，在三維空間內(nèi)設(shè)計(jì)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(kuò)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(jì)的滑模制導(dǎo)律和擴(kuò)展的彈道成型制導(dǎo)律的有效性和優(yōu)越性。為了實(shí)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(biāo)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方程，針對(duì)固定目標(biāo),本文提出了一種攻擊時(shí)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(dòng)

4、態(tài)逆控制理論，采用機(jī)動(dòng)控制，調(diào)整導(dǎo)彈的攻擊時(shí)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(shí)間誤差趨于零，能夠滿足對(duì)制導(dǎo)精度和攻擊時(shí)間的要求，證明了算法的正確性和優(yōu)越性。最后,針對(duì)打擊固定或者緩慢移動(dòng)目標(biāo)時(shí)帶攻擊角度約束的制導(dǎo)問(wèn)題，設(shè)計(jì)一種考慮導(dǎo)彈自動(dòng)駕駛儀動(dòng)態(tài)特性的制導(dǎo)律?；谄矫鎯?nèi)導(dǎo)彈-目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)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(dòng)駕駛儀的動(dòng)態(tài)延遲特性近