空空导弹敏捷转弯控制方法研究

发布时间：2021-07-04 02:53

　　新一代的空空导弹要求具备越肩发射的能力，目前各国对于这一技术进行了研究。本文研究空空导弹越肩发射敏捷转弯的控制方法，主要内容包括敏捷转弯所需直接力装置的描述，敏捷转弯姿态控制方法的研究，以及末制导阶段导引弹道的仿真。首先，建立了空空导弹的数学模型。通过对敏捷转弯段气动力特性的分析，分别建立了采用反作用喷气装置的空空导弹敏捷转弯段的小攻角姿态控制模型和大攻角姿态控制模型。其次，对于采用反作用喷气装置的空空导弹，利用滑模变结构控制理论设计了敏捷转弯的控制系统。在设计时首先分析了反作用喷气装置的工作特点，其次采用了一种空空导弹用直接力装置，然后利用滑模变结构控制理论设计了直接力/气动力复合姿态控制。然后，对于采用推力矢量装置的空空导弹，利用高阶滑模控制理论设计了敏捷转弯的控制系统。在设计时首先分析了推力矢量装置的工作特点并对于燃气舵形式的装置做出了的介绍，其次利用高阶滑模变结构控制理论设计了敏捷转弯的姿态控制，最后对于这两种不同装置的控制效果做出了对比和分析。最后，利用比例导引律得到了越肩发射末制导阶段的导引弹道。首先建立了末制导阶段的弹目运动方程，然后对采用比例导引律的导弹做出了仿真分析，... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

前向发射示意图

”[4]。此后，各国开始对越肩发射进行相关研究。文献[5]将越肩发射分式：导弹向前发射，通过自身的控制系统使导弹在空中转弯，然后去攻的目标，这种越肩发射形式叫做前射，如图 1-1 所示；导弹不直接向前发向后发射，通过导弹自身的控制系统使导弹迅速通过速度零点，去攻击标，这种越肩发射形式叫做后射，也可以称之为后向攻击，如图 1-2 所图 1-1 前向发射示意图

已经定型并投入生产的具备越肩发射能力的导弹有：美国的 AIM-9X、俄罗斯的R-73R 和英国的 AIM-132。（1）美国的发展现状美国对于越肩发射技术的研究始于探索 AIM-120 之后新一代空空导弹技术时提出的双射程导弹，实际上双射程导弹是美国空军 ACT（Alternate ControlTechnology）项目的一种，美国空军一直致力于新型空空导弹的研究[10]。1993年俄罗斯公布其后射导弹 R-73R 后，美国空军对于这种导弹给予高度评价。1996年 11 月，美军莱特实验室开始实施新型导弹的研究计划，要求导弹具有越肩发射能力。美国的 AIM-9M 导弹与俄罗斯的 R-73R 导弹相比，离轴角小，为保住空战优势，美国改进了导弹，生产出了大离轴角 AIM-9X 导弹。目前，美国的越肩发射采用前向的形式，采用推力矢量控制或者反作用喷气控制来提供导弹越肩发射敏捷转弯过程中的控制力。在近距离空战中，还存在擦肩发射，美国对此也进行了研究。擦肩发射是指在近距离空战时，双方的战机迎面对飞，在交错而过时本方载机向前发射导弹，导弹在空中敏捷转弯之后攻击对方[11]。擦肩发射的过程如图 1-3 所示。

【参考文献】：
期刊论文
[1]近距空空导弹复合制导关键技术研究[J]. 李保刚.  电光与控制. 2012(09)
[2]推力矢量技术在空空导弹上的应用与分析[J]. 段冬冬,沈小林.  飞航导弹. 2012(04)
[3]第五代空空导弹的特点及关键技术[J]. 樊会涛.  航空科学技术. 2011(03)
[4]针栓喷管技术在固体姿轨控系统中的应用研究[J]. 万东,何国强,王占利,郑凯.  现代防御技术. 2011(03)
[5]一种空空导弹用直接力装置方案研究[J]. 丁永强,黄少波,程翔.  弹箭与制导学报. 2011(03)
[6]导弹直接侧向力与气动力复合控制设计与实现[J]. 马克茂,赵辉,张德成.  宇航学报. 2011(02)
[7]推力矢量控制技术在导弹上的应用[J]. 高峰,唐胜景,师娇.  飞航导弹. 2010(12)
[8]越肩发射空空导弹气动力/推力矢量复合控制器设计[J]. 崔彦凯,王志刚.  宇航学报. 2010(04)
[9]空空导弹越肩发射初制导转弯控制与仿真[J]. 雷震远,周军.  火力与指挥控制. 2010(01)
[10]第三方瞄准越肩发射火控原理研究[J]. 高劲松,季晓光,赵春玲,王朝阳.  电光与控制. 2009(05)

博士论文
[1]直/气复合控制导弹制导控制问题研究[D]. 毕永涛.哈尔滨工业大学 2010

硕士论文
[1]空空导弹越肩发射制导控制系统设计[D]. 李红超.哈尔滨工业大学 2010
[2]基于滑模变结构的航天器姿态控制方法研究[D]. 李敏丽.哈尔滨工业大学 2009



本文编号：3263882