基于脱靶量级数解的最优机动突防策略

发布时间：2021-11-09 22:02

　　针对比例导引控制的拦截弹,建立高阶制导系统状态空间模型,基于脱靶量级数解公式,对目标最优机动突防策略及其影响因素进行了研究。首先,针对拦截弹的制导系统为线性一阶、线性高阶时,目标最优机动突防效果进行了仿真分析,结果表明拦截弹弹体模型的准确性对突防效果存在影响,高阶系统对应脱靶量更大且效果更真实;将结果与一次阶跃机动和蛇形机动对比,发现最优机动突防效果最佳。然后,建立弹目运动的二维非线性模型,仿真得出目标最优机动产生的脱靶量曲线与线性系统吻合度较高,线性模型选取合适。最后,研究了有效导引比和剩余飞行时间估计误差对最优机动突防效果产生的影响,结果表明有效导引比估计误差对最优机动突防效果影响不大,剩余飞行时间估计误差则会使目标最优机动突防性能大幅下降,甚至部分情况比蛇形机动突防效果差。 

【文章来源】：北京航空航天大学学报. 2020,46(01)北大核心EICSCD

【文章页数】：11 页

【部分图文】：

一阶系统目标最优机动突防(N=4)

当飞行总时间在[0,10]s内变化时，假设以脱靶量10 m作为突防成功的评判标准，可以看到，阶跃机动和蛇形机动在整个时间段内突防成功百分比为零;拦截弹为一阶系统时，目标做最优机动突防成功百分比仅有38%，且所需的总飞行时间较长，整体来看突防效果不佳，但仍优于阶跃机动、蛇形机动情况。由此，考虑拦截弹模型的准确性会对目标机动突防效果产生影响，选取拦截弹制导系统为高阶时进行仿真研究。2.2 假设拦截弹制导系统为高阶模型时最优机动突防策略的突防效果

对于导弹的制导系统为五阶二项式时，可得到同式(35)的目标最优控制表达式，按此控制做最优机动产生的突防效果最佳。以脱靶量10 m作为突防成功标准时，最优机动突防成功百分比为91.4%，阶跃机动和蛇形机动的突防成功百分比分别为47.7%和75.8%;以脱靶量30 m作为突防成功标准时，3种机动方式的突防成功百分比分别为76%、0%和42.2%;最优机动突防效果明显。极限来看，当总飞行时间为2 s甚至更小时，阶跃机动产生的脱靶量几乎和最优机动一致;在总飞行时间较大时(≥4 s)，蛇形机动的脱靶量明显大于阶跃机动，且与最优机动相对差别较小，但其性能不稳定。图4 五阶二项式系统目标机动产生脱靶量对比曲线

【参考文献】：
期刊论文
[1]高阶线性比例制导系统脱靶量幂级数解[J]. 赫泰龙,陈万春,周浩.  航空学报. 2018(11)
[2]2017年世界弹道导弹防御发展分析[J]. 高雁翎,张保庆.  战术导弹技术. 2018(01)
[3]弹道导弹中段机动突防制导问题的仿真研究[J]. 雍恩米,唐国金,罗亚中.  导弹与航天运载技术. 2005(04)
[4]导弹突防策略与措施研究[J]. 郑玉航,于海燕,孙鹏.  国防技术基础. 2002(05)
[5]导弹目标遭遇过程中的剩余飞行时间估计(英文)[J]. 庄志洪,涂建平,王宏波.  宇航学报. 2002(05)



本文编号：3485978