远程制导炮弹中末段弹道控制研究

发布时间：2021-03-01 09:35

　　远程精确打击技术是当前弹箭领域的重点发展方向之一,为实现制导炮弹的远程精确打击,本文采用中制导提高射程、末制导提高命中精度的串联复合制导体制设计远程制导炮弹,在制导炮弹的中制导段设计了基于最大升阻比的方法,利用GPS/INS组合导航使制导炮弹按着基于最大升阻比的滑翔方案弹道飞行。在末制导段采用基于毫米波导引头测量信息的自寻的制导方案,为了能够实现对目标的“攻顶”效果,在末制导段设计了过重力补偿比例导引法。复合制导体制不仅能增加制导炮弹的滑翔飞行距离,而且可以有效地提高制导炮弹的制导精度。为了使制导炮弹能按照所需要的方案弹道和导引弹道飞行,对制导炮弹的角稳定回路与高度回路进行了PII)控制器设计,通过设计的临界比例度法对PI[)控制器参数进行了整定,整定的参数在频域和时域内具有良好的控制性能。仿真结果表明,所设计的弹道能达到飞行距离远和命中精度高的要求,同时控制系统具有良好的动态特性和稳定性。作为复合制导体制的一个过渡环节,中制导段与末制导段交接班方法的选择会对制导过程产生影响。为此,本文设计了一种二阶平滑过渡中末段交接班方法,数值计算说明,该方法是可行的。 

【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 远程制导炮弹的研究背景与意义
    1.2 国内外研究发展现状
    1.3 制导炮弹的优势与发展趋势
        1.3.1 制导炮弹的优势
        1.3.2 制导炮弹发展的趋势
    1.4 本文研究的主要内容
2 远程制导炮弹制导体制
    2.1 无控上升段
    2.2 中制导段制导体制
        2.2.1 方案弹道的跟踪制导控制方案
        2.2.2 基于最大升阻比的滑翔方案弹道
        2.2.3 GPS/INS组合制导
    2.3 末制导段制导体制与导引规律
        2.3.1 末制导段制导体制
        2.3.2 末制导段导引规律
        2.3.3 制导炮弹的导引头
    2.4 本章小结
3 远程制导炮弹的受力分析及飞行弹道模型
    3.1 常用坐标系的建立和坐标系间的转换
        3.1.1 常用坐标系的建立
        3.1.2 坐标系间的转换关系
    3.2 等效舵面偏角转换
    3.3 作用在制导炮弹上的力和力矩
        3.3.1 作用在制导炮弹上的力
        3.2.2 作用在制导炮弹上的力矩
    3.4 无控上升段飞行弹道模型
    3.5 中制导段飞行弹道模型
    3.6 末制导段飞行弹道模型
    3.7 本章小结
4 远程制导炮弹的数值计算与结果分析
    4.1 无控上升段数值计算与结果分析
        4.1.1 火箭助推发动机对弹道参数的影响
        4.1.2 弹道初始条件对弹道的影响
    4.2 中制导段数值计算与结果分析
    4.3 末制导段数值计算与结果分析
    4.4 本章小结
5 远程制导炮弹弹体动态特性分析及控制系统设计
    5.1 建立制导炮弹的扰动运动方程
    5.2 制导炮弹短周期扰动运动方程组及弹体传递函数
    5.3 弹体动态特性分析
        5.3.1 选择特征点
        5.3.2 弹体的稳定性
        5.3.3 弹体的操纵性
    5.4 制导炮弹控制系统设计
        5.4.1 制导炮弹纵向控制系统
        5.4.2 制导炮弹俯仰角稳定回路
        5.4.3 制导炮弹高度稳定回路
    5.5 本章小结
6 中末制导段交接班分析
    6.1 导引头交接班
    6.2 弹道交接班
    6.3 影响交接班精度的因素
        6.3.1 制导炮弹测量误差
        6.3.2 目标位置误差
        6.3.3 制导炮弹与目标位置相对误差
    6.4 本章小结
7 结论
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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硕士论文
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本文编号：3057293