反舰导弹航路规划与姿态控制方法研究

发布时间：2022-12-23 23:46

　　本论文针对反舰导弹制导与控制中的一些关键问题进行了研究。 突防能力是反舰导弹的一项关键指标。由于重要的大中型舰船目标采取多层防护措施,具有抗击一定数量导弹密集攻击的能力,这就要求多枚反舰导弹进行合理的航路规划,协同攻击目标,对攻击角度和时间同时进行有效协调。在实际中,目标的运动和反舰导弹自身速度的波动,都会影响协同攻击的效果,同时禁飞区的存在也加大了航路规划的困难。 此外,目前一些反舰导弹的弹体采用静不稳定设计,以提高其总体性能,但这给控制系统的设计和分析带来了一定困难。对于反舰导弹航路规划所处的中制导阶段,以使用姿态控制为主,如何设计控制系统使得闭环具有指定的鲁棒性与动态性能指标具有十分迫切的现实需求。特别是针对静不稳定弹体特性,这方面的问题比较突出。 本文主要针对反舰导弹航路规划和静不稳定弹体的控制进行了以下四方面内容的研究： （1）基于滚动时域优化策略的考虑禁飞区约束的饱和攻击航路规划 将Gauss伪谱法和滚动时域优化思想引入到反舰导弹的航路规划中,过程中有效考虑了规避禁飞区。 （2）反舰导弹饱和攻击中的时间匹配策略 在反舰导弹定时定向饱... 

【文章页数】：151 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
    第一节 背景介绍
    第二节 航路规划问题的数学描述
    第三节 航路规划研究进展
        1.3.1 定时定向攻击航路规划研究进展
        1.3.2 反舰导弹冗余时间调整研究进展
    第四节 静不稳定反舰导弹姿态控制的研究
        1.4.1 静不稳定反舰导弹控制方法研究进展
    第五节 本文的研究工作与结构安排
        1.5.1 主要研究工作
        1.5.2 论文内容的安排
第二章 预备知识
    第一节 Gauss伪谱法
        2.1.1 Gauss伪谱法原理
        2.1.2 Gauss伪谱法原理分析
    第二节 序列二次规划
        2.2.1 非线性规划问题分析
        2.2.2 NLP的求解
    第三节 静不稳定导弹控制简介
    第四节 本章小结
第三章 有约束的反舰导弹饱和攻击
    第一节 导弹-目标相对运动方程
    第二节 导弹飞行约束条件及算法改进
    第三节 数值仿真
    第四节 导弹航路规划仿真系统软件
    第五节 本章结论
第四章 有约束反舰导弹饱和攻击时间冗余调整策略
    第一节 冗余时间调整算法描述
        4.1.1 冗余时间调整方法
        4.1.2 禁飞区处理
        4.1.3 时间冗余调整调整点选择
        4.1.4 圆周机动半径的确定方法
    第二节 仿真验证
    第三节 本章小结
第五章 静不稳定反舰导弹姿态PID控制的鲁棒性研究
    第一节 PID控制参数整定与初步分析
        5.1.1 参数整定
        5.1.2 可行稳定裕度范围的初步确定
    第二节 PID控制参数整定的验证
    第三节 可行稳定裕度范围的进一步研究
    第四节 数值计算及精度分析
    第五节 本章小结
第六章 静不稳定反舰导弹传统姿态控制的动态性能分析
    第一节 动态品质的基本知识
    第二节 极点全部是实数的控制参数选取条件
        6.2.1 充分必要条件的获取
        6.2.2 控制参数选取区域的数值解法
        6.2.3 数值结果与分析
    第三节 极点存在共轭复根的控制参数选取条件
        6.3.1 具有闭环共轭极点的动态品质基本知识
        6.3.2 PD姿态控制的参数空间求取算法
        6.3.3 数值结果与分析
    第四节 本章小结
第七章 总结与展望
    第一节 全文总结
    第二节 本文创新点
    第三节 未来研究工作展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果



本文编号：3725637