考虑落角/视场角约束高速空对地导弹末制导律研究
发布时间：2021-11-24 01:17
针对于现代战争中,空对地导弹在对各种战略战术目标进行精确打击、近距离火力支援、区域压制等方面都发挥着重要的作用。传统的空对地导弹可以对目标实现精确打击,但可能无法对目标造成致命毁伤,因此在执行打击任务的过程中,不仅需要空对地导弹能够对目标进行精确打击,还需要对目标造成比较高的毁伤效能,所以要求导弹以一定的落角完成对地面的打击任务。由于在以一定落角打击目标的过程中,弹道比较弯曲,为了能够保证目标在末制导阶段始终在导引头视场范围之内,需要研究在落角/视场角约束条件下的末制导律设计。开展数字仿真理论验证,分析制导律的可行性和有效性,并且对比分析各制导律的优缺点。首先,系统的调研落角约束和视场角约束的国内外研究现状,并对于研究现状进行详细的分析,总结和归纳出带落角约束和视场角约束的末制导律的研究背景和研究意义。其次,研究空对地导弹建模问题,定义常用的坐标系,给出各坐标系间的欧拉角和转换矩阵,给出导弹飞行过程中的运动学和动力学模型;分析弹目相对运动关系,建立弹目相对运动模型。然后,通过研究滑模变结构理论,针对于终端落角约束问题,完成带落角约束自适应滑模末制导律的设计,并证明其稳定性,通过仿真分析...
【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】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
传统导引光学光罩
图 1-2 传统导引光学光罩 图 1-3 THAAD 导弹及侧窗实物图Xin M，Balakrishnan S[43]等人采用非线性控制技术得到了带有视场角约束闭环形式的制导律，旨在解决低成本武器系统所需的减少的导引头视场约束问题。通过仿真验证了制导律的有效性。Sang D，Ryoo C K[44]等人提出了一种保持导引头锁定的制导律切换逻辑和一种保持导引头目标视角恒定的简单制导律，如果满足适当的切换条件，则可以从任何类型的制导律切换。Park B G[45]考虑到导引头的视场限制是导致失误的导弹的关键问题，为了在制导问题中处理导引头的视场限制，将视角定义为速度矢量和视线之间的角度，将其视为不等式约束，设计了一种最优制导律，其在打击目标过程中可以同时满足视场角约束和落角约束。通过仿真结果表明，所提出的制导律在控制能量方面更有效。Lee C H，Hyun C[46]等人提出了一种基于比例导引（PN）和滑模控制（SMC）的混合视场角约束制导律，分析和制定包括 PN 和 SMC 的混合制导律。Wang X, Zhang Y[47]等人利用滑模控制理论解决了视场约束导弹对非机动或机动目标的冲击角控制制导问题。处理视场约束而不使用任何额外的切换逻辑。特别
4-16 不同初始视场角条件下视场角随时间的变化曲线图 4-17 不同落角约束条件的变化曲线由图 4-16 和图 4-17 可知，理论视场角变化曲线和实际变化曲 4-9 和表 4-10 可知，理论最大视场角和实际最大视场角只有 可以采用式(4-103)作为实际工程中设计视场角约束的参考依据（2）对于带视场角约束末制导律的验证分析若导引头初始视线角0q 满足式(4-113)，则在此条件下，若末制约束范围之内，则其在末制导整个过程中将不会超出视场角约始时刻可以对目标可见，表 4-11 给出了在落角约束为-70°的束为 10°的条件下，此时由式(4-113)可知，初始弹目视线角4-11 为改变初始视场角条件下的仿真结果。表 4-11 不同初始视场角的仿真结果序号 初始视场角/° 最大实际视场角/° 实1 -10 7.7408 2 -5 7.4018
【参考文献】：
期刊论文
[1]含落角约束打击运动目标偏置比例制导律设计[J]. 郝峰,王鹏飞,张栋. 弹道学报. 2018(04)
[2]冷战后美国发动的主要战争的合法性分析——以海湾战争、阿富汗战争、伊拉克战争为例[J]. 朱同银. 国际展望. 2018(05)
[3]远程精确打击武器技术发展分析及启示[J]. 党爱国,王坤,王晓兵. 飞航导弹. 2018(09)
[4]带视线角约束的多导弹有限时间协同制导律[J]. 吕腾,吕跃勇,李传江,郭延宁. 兵工学报. 2018(02)
[5]Adaptive weighting impact angle optimal guidance law considering seeker’s FOV angle constraints[J]. LI Ran,WEN Qiuqiu,TAN Wangchun,ZHANG Yijie. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2018(01)
[6]视线角约束自适应滑模中制导律[J]. 吕寿坤,周荻,孟克子,王子才. 系统工程与电子技术. 2018(04)
[7]导航制导与传感技术研究领域若干问题的思考与展望[J]. 郭雷,房建成. 中国科学:信息科学. 2017(09)
[8]高空防御超级盾——萨德[J]. 大科技(百科新说). 2016(10)
[9]空地精确打击体系构成与关键技术[J]. 何率天. 兵工自动化. 2016(06)
[10]考虑导引头视场角和落角约束的制导方法[J]. 张道驰,孙静,温求遒,夏群利. 北京理工大学学报. 2016(05)
博士论文
[1]小型无人机载制导炸弹最优轨迹与精确制导技术研究[D]. 张道驰.北京理工大学 2016
[2]终端多约束有限时间收敛末制导律[D]. 赵曜.北京理工大学 2016
硕士论文
[1]考虑攻击角约束的导弹末制导律研究[D]. 姜丽松.哈尔滨工业大学 2017
[2]攻击角度约束下的变结构制导律[D]. 王健.哈尔滨工程大学 2016
[3]光学窗口气动加热与结构耦合分析[D]. 马二瑞.哈尔滨工业大学 2013
[4]侧窗探测下末制导段制导控制问题研究[D]. 徐龙.哈尔滨工业大学 2012
本文编号：3515002
【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】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
传统导引光学光罩
图 1-2 传统导引光学光罩 图 1-3 THAAD 导弹及侧窗实物图Xin M，Balakrishnan S[43]等人采用非线性控制技术得到了带有视场角约束闭环形式的制导律，旨在解决低成本武器系统所需的减少的导引头视场约束问题。通过仿真验证了制导律的有效性。Sang D，Ryoo C K[44]等人提出了一种保持导引头锁定的制导律切换逻辑和一种保持导引头目标视角恒定的简单制导律，如果满足适当的切换条件，则可以从任何类型的制导律切换。Park B G[45]考虑到导引头的视场限制是导致失误的导弹的关键问题，为了在制导问题中处理导引头的视场限制，将视角定义为速度矢量和视线之间的角度，将其视为不等式约束，设计了一种最优制导律，其在打击目标过程中可以同时满足视场角约束和落角约束。通过仿真结果表明，所提出的制导律在控制能量方面更有效。Lee C H，Hyun C[46]等人提出了一种基于比例导引（PN）和滑模控制（SMC）的混合视场角约束制导律，分析和制定包括 PN 和 SMC 的混合制导律。Wang X, Zhang Y[47]等人利用滑模控制理论解决了视场约束导弹对非机动或机动目标的冲击角控制制导问题。处理视场约束而不使用任何额外的切换逻辑。特别
4-16 不同初始视场角条件下视场角随时间的变化曲线图 4-17 不同落角约束条件的变化曲线由图 4-16 和图 4-17 可知，理论视场角变化曲线和实际变化曲 4-9 和表 4-10 可知，理论最大视场角和实际最大视场角只有 可以采用式(4-103)作为实际工程中设计视场角约束的参考依据（2）对于带视场角约束末制导律的验证分析若导引头初始视线角0q 满足式(4-113)，则在此条件下，若末制约束范围之内，则其在末制导整个过程中将不会超出视场角约始时刻可以对目标可见，表 4-11 给出了在落角约束为-70°的束为 10°的条件下，此时由式(4-113)可知，初始弹目视线角4-11 为改变初始视场角条件下的仿真结果。表 4-11 不同初始视场角的仿真结果序号 初始视场角/° 最大实际视场角/° 实1 -10 7.7408 2 -5 7.4018
【参考文献】：
期刊论文
[1]含落角约束打击运动目标偏置比例制导律设计[J]. 郝峰,王鹏飞,张栋. 弹道学报. 2018(04)
[2]冷战后美国发动的主要战争的合法性分析——以海湾战争、阿富汗战争、伊拉克战争为例[J]. 朱同银. 国际展望. 2018(05)
[3]远程精确打击武器技术发展分析及启示[J]. 党爱国,王坤,王晓兵. 飞航导弹. 2018(09)
[4]带视线角约束的多导弹有限时间协同制导律[J]. 吕腾,吕跃勇,李传江,郭延宁. 兵工学报. 2018(02)
[5]Adaptive weighting impact angle optimal guidance law considering seeker’s FOV angle constraints[J]. LI Ran,WEN Qiuqiu,TAN Wangchun,ZHANG Yijie. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2018(01)
[6]视线角约束自适应滑模中制导律[J]. 吕寿坤,周荻,孟克子,王子才. 系统工程与电子技术. 2018(04)
[7]导航制导与传感技术研究领域若干问题的思考与展望[J]. 郭雷,房建成. 中国科学:信息科学. 2017(09)
[8]高空防御超级盾——萨德[J]. 大科技(百科新说). 2016(10)
[9]空地精确打击体系构成与关键技术[J]. 何率天. 兵工自动化. 2016(06)
[10]考虑导引头视场角和落角约束的制导方法[J]. 张道驰,孙静,温求遒,夏群利. 北京理工大学学报. 2016(05)
博士论文
[1]小型无人机载制导炸弹最优轨迹与精确制导技术研究[D]. 张道驰.北京理工大学 2016
[2]终端多约束有限时间收敛末制导律[D]. 赵曜.北京理工大学 2016
硕士论文
[1]考虑攻击角约束的导弹末制导律研究[D]. 姜丽松.哈尔滨工业大学 2017
[2]攻击角度约束下的变结构制导律[D]. 王健.哈尔滨工程大学 2016
[3]光学窗口气动加热与结构耦合分析[D]. 马二瑞.哈尔滨工业大学 2013
[4]侧窗探测下末制导段制导控制问题研究[D]. 徐龙.哈尔滨工业大学 2012
本文编号：3515002
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jingguansheji/3515002.html
