弹道—滑翔导弹无动力段弹道优化研究

发布时间：2020-09-01 07:37

　　弹道-滑翔导弹是一种射程远、精度高、机动性强的组合式导弹,对于解决传统弹道导弹突防问题具有重要意义。其中,弹道-滑翔导弹无动力段具有复杂的环境特性,飞行过程中需要满足热流、过载以及动压等一系列约束。因此,设计满足约束并使性能指标达到最优的弹道具有重要意义。论文针对弹道-滑翔导弹的最大射程性能指标进行弹道优化,并对可达区域的估计进行研究,主要内容有:1、通过合理假设,在地心惯性坐标系内建立了弹道-滑翔飞行器的无动力段的三自由度运动学模型。为了提高计算精确度及效率,对其运行学方程进行了无量纲化处理。2、以最大射程为性能指标进行轨迹优化,并分析了初始条件对最大射程产生的影响。首先,对弹道-滑翔导弹再入段最大射程问题进行了描述,根据球面上两点间弧长公式,提出了基于再入段初始点和终点经纬度的最大射程计算公式,将原问题转化为最优控制问题。然后采用高斯伪谱法进行离散化,将原问题转化为非线性规划问题。最后采用序列二次规划算法将非线性规划问题进行求解。通过改变初始条件,分析了初始时刻航迹角、速度和高度对最大射程的影响。3、对弹道-滑翔导弹可达区域以及设置飞行禁区后的可达区域估算两方面内容进行了研究。通过求解沿射向的最大最小纵程、射向左右两侧最小纵程、射向左右两侧最大横程六个问题,对可达区域进行估算。设置飞行禁区并对其建模,提出了一种对带有飞行禁区的可达区域估算方法。通过仿真,分析了弹道-滑翔导弹的最大射程能力,估计了弹道-滑翔导弹的可达区域,对了解弹道-滑翔导弹飞行特性,发挥其最大性能具有重要意义。
【学位单位】：国防科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：TJ760
【部分图文】：

照片,导弹,二战,二战时期

国防科学技术大学研究生院硕士学位论文第一章绪论1.1 课题背景、目的及研究意义导弹的发展在二战末期由德国人发明的。其初衷是希特勒为了扭转德军节然现在大家都知道，德国是战败国，但是在当时导弹的出现还慑作用。1944 年 6 月 13 日，德国的导弹轰炸了英国的首都伦敦中的第一次亮相，也给人们造成了极大的恐慌。图 1.1 是二战时照片。V1、V2 导弹的出现对后来武器的发展产生了极为深远的了战争的格局[1]。

反导防御系统,反导系统

国防科学技术大学研究生院硕士学位论文传统导弹发展面临的挑战出现极大了改变了作战的样式及体系，各大国也将导弹的研制要的位置。但是随之而来的是，反导弹技术也随之迅速发展起美国的陆基反导系统，以及海基的标准反导系统[3]。图 1.2 为美图。此外，以色列和美国联合研制的“箭”式反导系统也比较先

示意图,助推,跳跃式,弹道

图 1.3 助推-滑翔式和助推-跳跃式弹道示意图阶段研究现状导弹的再入段初始速度大，因此通常使用具有适应高超声再入弹头部，实现弹道-滑翔导弹的打击任务。美国的研究现状这方面研究起步较早的几个国家之一，也是取得成绩最大在二战后德国相关技术上发展起来的。其中比较著名的有/HTV 项目Common Aero Vehicle）中文名称为通用气动飞行器。它起用航天飞机”计划，后于 2003 年被列入猎鹰（FALCON） HTV（High-altitude Test Vehicle）。原计划生产三种验证的只有 HTV-2。

【参考文献】