水下高速运动体复合导引律研究

发布时间：2020-10-14 07:40

　　 随着现代军事科技的发展,“远航程、高精度”已经成为21世纪现代海洋战争导引武器的发展趋势,传统导引律已经无法满足现代导引武器的要求。本文以与中国航天科技集团第八研究院(803所)的合作项目“水下高速运动体复合制导”为背景,对水下高速运动体的串联式复合导引律进行了研究,用于提高导引精度、增大导引航程。首先本文针对初导引过程中人工操作失误导致下一导引周期鱼雷可能远离目标的问题,运用模糊控制理论对传统现在方位导引律的抗干扰能力进行优化,设计一种模糊方位导引律。该导引律将雷目方位角误差变化率和鱼雷有利导引方位与目标方位角的差值作为模糊控制器输入,鱼雷航向角的变化量作为输出,基于mamdani推理算法,并采用重心法进行解模糊。该导引律具有精度高,抗干扰能力强,适应目标机动,可避免人工操作介入等特点。其次本文基于平面内雷目相对运动关系,针对末导引系统中,两种不同的终端约束条件,运用非线性控制理论提出相应的两种变结构末导引律。第一种是运用有限时间稳定性理论,提出在有限时间内将鱼雷的视线角速率收敛到零的变结构末导引律,并证明该导引律可使得鱼雷在命中目标前就可实现视线角速率收敛到零,该导引律具有较强的鲁棒性并适应目标机动。第二种是在滑模变结构控制中,采用自适应趋近律,提出了带攻击角度约束的变结构末导引律,该导引律将所期望的攻击角度约束转变为期望终端视线角约束,并通过李雅普诺稳定性理论证明了该变结构导引律的到达性。进一步考虑三维模型下雷目相对运动关系,对三维有限时间收敛末导引律进行设计。然后通过对水下复合导引方法交接班策略的分析与研究,推导出一种自适应交接算法,并采用正弦过渡算子对其进行平滑优化。最后本文以偏航系统为例,针对目标是否进行快速回旋机动进行了初导引、末导引以及全程复合导引三种仿真。仿真结果表明拦截时间、攻击角度、脱靶量等导引性能指标满足制导要求,说明所提出的导引律具有可行性和有效性。
【学位单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TJ630.34
【部分图文】：

图1.1 tp617b鱼雷踪攻击目标过程中要求鱼雷不仅需要在末端导引具有很强阶段，还需对所存在的相位误差进行相位修正，如俄具备带相位修正的水声制导系统。图1.2 apr-2e鱼雷精度、弹道平滑、鲁棒性好、抗干扰能力强始终是鱼雷导

图1.2 apr-2e鱼雷精度、弹道平滑、鲁棒性好、抗干扰能力强始终是鱼雷导引要内容及章节安排水下运动体复合导引技术进行研究，将整个导引过程分为引律进行设计改进，运用非线性控制理论对末导引律进行设段导引律的交接策略，最后通过仿真对所提出的导引律进题研究背景与研究意义、导引技术的研究现状和导引技术和目标的动力学模型与运动学模型，根据分析结果在 matla学模型并引入导引系统性能的评价指标，方便后续进行仿在方位导引律和前置角导引律进行了推导，通过原理分析得点。针对人工参与方位导引可能会发生误操作的问题，运用化，提出一种模糊方位初导引律，规避人工操作。

本文所研究的复合导引分为两个阶段：初导引、末导引。采取复合导引的目的之一在于增加鱼雷航程，但是由于航程的增加，导致在初导引阶段，鱼雷超过了自导导引头的探测范围，无法获得大量准确的目标运动特性。故在导引初端采取线导导引方式。与声自导、尾流自导相比，线导所需的目标运动特性要素较少，能够在雷达、声呐先敌发现的条件下发射，无需导引头测量出过多的目标运动要素，抗干扰能力较强。所以导引的初期阶段采取线导导引的方式，将鱼雷运送到导引头能够捕捉目标运动特性的范围内，并为末导引提供有利的末端初始导引点。3.1.1 线导导引律原理线导作为复合导引的初端，鱼雷初导引律所需的目标信息主要由发射点（发射艇、制导站）来通过鱼雷与目标的运动进行测量与解算。线导导引系统原理框图 3.1 所示：
【参考文献】

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本文编号：2840385