多导弹协同制导控制技术研究
发布时间：2021-11-24 12:18
随着网络化、一体化的导弹防御体系逐步完善,单枚导弹的突防难度越来越大。多导弹协同作战利用群体优势和各种突防策略,可有效提高导弹突防能力,其已成为武器装备研制和使用部门的重点研究课题。本文以多导弹协同作战为背景,针对导弹协同作战制导控制技术中的一些关键问题进行了建模、设计和仿真。假设导弹采用“领弹-从弹”模式,弹间存在着固定通讯拓扑的数据链,选取各导弹的位置坐标作为协调变量,基于经典一致性算法提出一种分布式协同编队策略,并根据现代控制理论得到每枚导弹的期望速度与期望加速度的解析表达式。考虑基于一致性算法的协同策略与导弹本身速度、加速度性能的匹配问题,引入收敛周期的概念,设计遍历求解法得到既能够满足导弹本身性能约束又能够充分发挥导弹的机动性、快速形成编队的一致性算法权值矩阵。假设导弹采用“领弹-从弹”模式、分布式通讯拓扑协同攻击目标,领弹采用比例导引律攻击目标,弹间协调变量为弹目距离,基于改进一致性算法,实现从弹弹目距离对领弹弹目距离的跟踪,得到理想的从弹弹目距离指令。根据理想弹目距离指令,基于反馈线性化理论,得到理想的速度前置角指令,将弹目距离的跟踪问题转化为速度前置角的跟踪问题。综合考...
【文章来源】：北京理工大学北京市 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图2.1分布式双层制导控制结构
图 3.2 情况一下弹群间的通讯拓扑关系示的通讯拓扑关系，其对应的邻接矩阵5A 为50 1 1 1 00 0 1 0 00 1 0 0 10 0 0 0 10 0 0 0 0A B 软件，采用四阶龙格库塔法对微分方程进行行仿真，各导弹弹道曲线以及弹目距离变化曲
北京理工大学硕士学位论文由图 3.10-3.12 可见，导弹 A 的侧滑角以及角速度在经过短暂的震荡后能良好跟踪各自的期望值。由图 3.10 可见，导弹 A 在协同开始时，期望侧较大，这是因为此时其期望的速度前置角与实际的速度前置角之间的误差很如果要实现该速度前置角，则需要较大的侧滑角产生足够的过载，但是由于本身控制机构偏转幅值限制，舵偏角在初始阶段会达到满偏，如图 3.12 所因此此时导弹的实际侧滑角仍旧保持在合理的范围内，与期望的侧滑角有较距，经过一段时间震荡后，侧滑角以及角速度均实现了对指令的跟踪。在仿真情况二中，考虑在实际作战环境下弹群间的通信拓扑关系存在跳情况。跳变一般是在某一时刻发生，并且持续一段时间，因此本章假设导弹过程中每5s 通讯拓扑发生一次跳变，其各阶段跳变情况在图 3.13 所示的通扑示意图中随机选取，各导弹的发射参数与情况一中相同，接下来通过仿真协同策略以及控制器的鲁棒性。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于动态面控制的多弹协同制导控制方法[J]. 王晓芳,刘冬责,郑艺裕. 飞行力学. 2016(03)
[2]基于自抗扰的反步滑模制导控制一体化设计[J]. 董朝阳,程昊宇,王青. 系统工程与电子技术. 2015(07)
[3]具有输入饱和的电液伺服位置系统自适应动态面控制[J]. 方一鸣,许衍泽,李建雄. 控制理论与应用. 2014(04)
[4]攻击机动目标的多导弹分布式协同制导律[J]. 孙雪娇,周锐,吴江,陈哨东. 北京航空航天大学学报. 2013(10)
[5]多约束条件下导弹协同作战制导律[J]. 王晓芳,林海. 弹道学报. 2012(03)
[6]多导弹分布式自适应协同制导方法[J]. 邹丽,孔繁峨,周锐,吴江. 北京航空航天大学学报. 2012(01)
[7]多导弹协同制导规律研究现状及展望[J]. 肖增博,雷虎民,滕江川,王好新. 航空兵器. 2011(06)
[8]多导弹协同制导律综述[J]. 王建青,李帆,赵建辉,万聪梅. 飞行力学. 2011(04)
[9]考虑导弹自动驾驶仪二阶动态特性的三维导引律[J]. 曲萍萍,周荻. 航空学报. 2011(11)
[10]基于动态逆和状态观测的制导控制一体化设计[J]. 尹永鑫,石文,杨明. 系统工程与电子技术. 2011(06)
博士论文
[1]高超声速滑翔飞行器再入制导控制技术研究[D]. 李强.北京理工大学 2015
硕士论文
[1]多导弹协同制导与控制技术研究[D]. 刘冬责.北京理工大学 2016
[2]基于自适应块动态面控制方法的BTT导弹姿态控制系统设计[D]. 杜浩铭.哈尔滨工业大学 2012
本文编号：3515965
【文章来源】：北京理工大学北京市 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图2.1分布式双层制导控制结构
图 3.2 情况一下弹群间的通讯拓扑关系示的通讯拓扑关系，其对应的邻接矩阵5A 为50 1 1 1 00 0 1 0 00 1 0 0 10 0 0 0 10 0 0 0 0A B 软件，采用四阶龙格库塔法对微分方程进行行仿真，各导弹弹道曲线以及弹目距离变化曲
北京理工大学硕士学位论文由图 3.10-3.12 可见，导弹 A 的侧滑角以及角速度在经过短暂的震荡后能良好跟踪各自的期望值。由图 3.10 可见，导弹 A 在协同开始时，期望侧较大，这是因为此时其期望的速度前置角与实际的速度前置角之间的误差很如果要实现该速度前置角，则需要较大的侧滑角产生足够的过载，但是由于本身控制机构偏转幅值限制，舵偏角在初始阶段会达到满偏，如图 3.12 所因此此时导弹的实际侧滑角仍旧保持在合理的范围内，与期望的侧滑角有较距，经过一段时间震荡后，侧滑角以及角速度均实现了对指令的跟踪。在仿真情况二中，考虑在实际作战环境下弹群间的通信拓扑关系存在跳情况。跳变一般是在某一时刻发生，并且持续一段时间，因此本章假设导弹过程中每5s 通讯拓扑发生一次跳变，其各阶段跳变情况在图 3.13 所示的通扑示意图中随机选取，各导弹的发射参数与情况一中相同，接下来通过仿真协同策略以及控制器的鲁棒性。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于动态面控制的多弹协同制导控制方法[J]. 王晓芳,刘冬责,郑艺裕. 飞行力学. 2016(03)
[2]基于自抗扰的反步滑模制导控制一体化设计[J]. 董朝阳,程昊宇,王青. 系统工程与电子技术. 2015(07)
[3]具有输入饱和的电液伺服位置系统自适应动态面控制[J]. 方一鸣,许衍泽,李建雄. 控制理论与应用. 2014(04)
[4]攻击机动目标的多导弹分布式协同制导律[J]. 孙雪娇,周锐,吴江,陈哨东. 北京航空航天大学学报. 2013(10)
[5]多约束条件下导弹协同作战制导律[J]. 王晓芳,林海. 弹道学报. 2012(03)
[6]多导弹分布式自适应协同制导方法[J]. 邹丽,孔繁峨,周锐,吴江. 北京航空航天大学学报. 2012(01)
[7]多导弹协同制导规律研究现状及展望[J]. 肖增博,雷虎民,滕江川,王好新. 航空兵器. 2011(06)
[8]多导弹协同制导律综述[J]. 王建青,李帆,赵建辉,万聪梅. 飞行力学. 2011(04)
[9]考虑导弹自动驾驶仪二阶动态特性的三维导引律[J]. 曲萍萍,周荻. 航空学报. 2011(11)
[10]基于动态逆和状态观测的制导控制一体化设计[J]. 尹永鑫,石文,杨明. 系统工程与电子技术. 2011(06)
博士论文
[1]高超声速滑翔飞行器再入制导控制技术研究[D]. 李强.北京理工大学 2015
硕士论文
[1]多导弹协同制导与控制技术研究[D]. 刘冬责.北京理工大学 2016
[2]基于自适应块动态面控制方法的BTT导弹姿态控制系统设计[D]. 杜浩铭.哈尔滨工业大学 2012
本文编号：3515965
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