空間攔截變結構末制導律研究.pdf

1、航空航天技術是影響國家和民族生存發(fā)展的關鍵技術,同時也是決定國家戰(zhàn)略地位的重要因素。二十一世紀以來,我國的航空航天技術進入了新的發(fā)展階段,對導航制導技術的要求越來越高,傳統(tǒng)的古典和現(xiàn)代制導律已經(jīng)不能適應日益復雜的攔截要求了。當目標進行高速機動運動時,傳統(tǒng)制導律設計由于只考慮制導回路,忽略了控制回路對制導性能的影響,因此制導效果顯著下降,甚至會導致攔截失敗;而當目標進行高超聲速運動時,傳統(tǒng)的制導方式存在攔截速度無法達到、攔截窗口小的難題。

2、因此,研究新型的、適宜發(fā)展要求的導引律成為當前迫在眉睫的關鍵任務。本文在深入研究空間攔截末制導律的發(fā)展現(xiàn)狀的前提下,探討了末制導律的發(fā)展趨勢,并取得了如下研究成果:
　　(1)本文提出了一種考慮自動駕駛儀動態(tài)特性的新型制導律。傳統(tǒng)的導彈制導控制系統(tǒng)設計中制導和控制分開設計,制導律是在完全忽略控制回路影響的情況下設計的,隨著制導精度要求的提高,不考慮控制回路(主要是自動駕駛儀)影響的制導律已經(jīng)無法滿足高精度的要求。本文首先建立了考慮

3、自動駕駛儀一階動態(tài)特性的相對運動方程組,并將其線性化、坐標變換為標準形式,然后根據(jù)李亞普諾夫穩(wěn)定性理論,設計了一種變結構制導律。在目標加速度不可準確獲知的情況下,采用不確定性邊界自適應估計算法改進,設計了一種非線性自適應制導律。通過仿真可以發(fā)現(xiàn),本文所提出的制導律制導效果良好,尤其在復雜的目標機動情況下,制導效果與傳統(tǒng)制導律相比改善明顯。
　　(2)本文提出了一種具有終端角度約束的自適應非線性前向攔截制導律。傳統(tǒng)的各種制導律應用在

4、攔截高超聲速導彈時,存在攔截窗口窄、攔截速度很難達到等技術難題。本文研究了一種能夠有效對抗高超聲速武器的新型前向攔截技術。本文首先建立了前向攔截的非線性相對運動方程,分析了前向攔截的制導條件,采用具有終端角約束的攔截幾何條件。在制導律的設計上,設計了能夠考慮自動駕駛儀特性的滑模面,推導了一種自適應前向攔截制導律,并采用李亞普諾夫穩(wěn)定性理論驗證了其穩(wěn)定性。本文制導律的突出優(yōu)點是:具有較好的攔截性能、脫靶量小、制導時間短。
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