多杀伤器分离稳定与编队飞行控制研究

发布时间：2020-07-07 07:30

【摘要】：随着导弹武器的快速发展及大规模部署,防空反导技术越来越受到各国的重视,多杀伤器技术可以有效的应对弹道导弹释放诱饵的突防形式,利用多打多的打击形式回避了真假目标识别的问题。本文主要研究了杀伤器分离稳定姿态控制器的设计、杀伤器分离过程扰动因素分析及多杀伤器的协同编队控制问题。指挥控制系统下达发射指令后,杀伤器母舱携带多枚杀伤器飞行到预定地点,开舱释放杀伤器。杀伤器需跟踪分离初始姿态完成分离过程。因此本论文首先建立了杀伤器的动力学及运动学模型。进而应用经典控制理论设计了传统姿态控制器,应用“小扰动线性化”方法与“系数冻结法”得到了杀伤器的线性化模型,然后对杀伤器三个通道进行了控制器的设计。在此基础之上,设计了二阶滑模姿态控制器和非线性动态逆姿态控制器。并通过仿真分析对比了三种姿态控制器的特点。其次,为优化杀伤器的分离过程,对影响杀伤器分离过程的主要因素进行了仿真分析。首先考虑的是杀伤器舵面展开前后静稳定度的变化、杀伤器分离初始扰动角速度及杀伤器舵面展开时间对分离过程稳定性的影响。由于气动压心位置考虑了杀伤器展开后静稳定度的大小对弹体响应速度的影响。最后分别针对干扰风的大小及方向对多杀伤器分离过程的影响进行了仿真分析。最后,为了提高多杀伤器拦截的有效性,在分离过程结束后主杀伤器与辅杀伤器在空间中编队飞行。因此设计了主杀伤器的中制导律,主杀伤器与辅杀伤器采用领弹与从弹的编队控制策略进行编队飞行,并设计了多杀伤器的编队控制模型,通过仿真验证了编队控制方法策略的有效性。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TJ410;TJ76
【图文】：

示意图,外形,示意图,方案

地基雷达扫描敌方导弹释放的子弹头。选取合适时机发射 MEDUSA 到达指定位置后释放多个杀伤器，杀伤器开毁目标（hit-to-kill）。美国 Livermore Nation 实验室对该给出了以载体运送多枚杀伤器到指定区域后进行追踪拦标突防策略是极为有效的手段[22]。GeniusSand”方案初美国 Livermore Nation 实验室提出了“GeniusSand”导弹的助推段及中段防御[23]。“GeniusSand”方案中载伤器，杀伤器采用预测命中制导方法，这些命中点编织了“G4]。MKV”方案[25][26]eniusSand”方案出现后，美国洛克希德·马丁公司又提出方案中 MKV 母舱携带约 10 枚 MKV，每个 KV 重量约为般大小，MKV 母舱及 KV 的外形如图 1-2 所示，其方[27][28][29]。

方案,威胁判断,目标信息,目标分配

图 1-3 “MKV”方案“MKV”方案的作战流程如图 1-4 所示，首先预警系统及雷达系统对来标进行跟踪测量获取各个目标的状态信息，应用各个目标的状态信息进行的威胁判断，将目标信息及威胁判断信息传递给指挥决策系统，指挥系统息进行处理后作出目标分配策略，母舱开舱释放杀伤器，杀伤器根据指控决策对目标进行追踪打击[30][31]。威胁判断跟踪信息指控系统释放MKV各目标信息各目标威胁度目标信息目标分配决策MKV制导

多杀伤器分离稳定与编队飞行控制研究

MKV实验图

【参考文献】