多导弹协同制导与控制技术研究

发布时间：2020-06-24 23:30

【摘要】：随着导弹防御体系的日臻完善,单枚导弹的突防能力受到严重威胁。多导弹协同作战通过弹群间的优势互补,不仅可有效改善导弹的突防能力、打击能力,同时还具备协同搜索、抗电磁干扰等特殊优势,正受到越来越多的关注。本文以多导弹协同作战为研究背景,针对多导弹协同制导控制技术的一些关键问题进行研究,主要的研究内容概括如下:1.基于预测控制理论的多导弹协同制导控制律研究。基于高斯伪谱法生成可在指定攻击时间从指定方位以指定的角度命中目标并且能量最优的各导弹三维理想轨迹;采用预测控制方法,在存在外界干扰及考虑导弹控制输入的有限性的前提下,利用CVXGEN凸优化工具实现导弹真实轨迹对理想轨迹的实时、快速、精确跟踪,保证多导弹对目标的协同攻击。2.基于动态面控制的多弹协同制导控制一体化方法研究。根据导弹-目标相对运动方程组和导弹的动力学模型,同时考虑导弹的建模误差、受到的干扰,建立了具有有界不确定性的导弹制导控制一体化模型。在导弹的速度变化以及目标为运动目标的前提下,设计了能够控制导弹在指定的攻击时间命中目标的协同策略,并详细分析了协同策略中关键参数的取值。考虑导弹控制输入的非线性饱和特性,基于动态面控制理论设计了具有鲁棒性的制导控制一体化控制器,并基于李雅普诺夫稳定性原理证明了其稳定性。3.基于“领弹-从弹”模式的多导弹编队控制算法研究。将高斯伪谱法与动态面控制技术相结合,设计了一种可快速形成并保持编队的多导弹编队复合控制算法,算法由编队形成算法与编队保持算法两部分组成。采取“领弹-从弹”编队模式,考虑从弹的末端位置约束、状态约束及编队形成过程中从弹间的防碰撞问题,利用高斯伪谱法生成可快速形成编队同时消耗能量较小的理想从弹轨迹;利用动态面技术设计了可克服干扰的鲁棒控制器,实现了从弹真实轨迹对理想轨迹的精确跟踪,并随后保持编队,基于李雅普诺夫稳定性原理证明了系统的稳定性。
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TJ765


本文编号：2728512