高超声速目标拦截中的中末交班条件分析与设计
发布时间：2022-12-25 18:15
临近空间高超声速目标具有高速、大机动等特点,给探测和制导均带来挑战。由于侧窗探测的影响,中末交班需在不对称视场条件下满足拦截器过载可用区间的约束。同时,在不同的中末交班条件下,目标的机动及导引头的探测噪声等随机误差对拦截精度的影响不同。因此考虑交班误差、过载可用区间以及交会角等约束条件,对拦截的中末交班条件进行分析和设计是十分必要的。本文以临近空间高超声速目标拦截问题为研究背景,对中末交班条件进行分析和设计。主要工作如下:首先,给出坐标系定义及转换关系,建立惯性视线系下的弹目相对运动模型,并给出侧窗约束的数学描述,为后续的建模和分析提供基础。其次,给出不对称视场约束下拦截器可达区域计算方法。引入新的滚转角和攻角定义,推导建立角约束方程,以此为基础建立模型分析拦截能力与滚转角及攻角的关系,得到拦截能力对于滚转角及攻角的约束条件,进而获得拦截器中末交班可用过载区间约束条件。更进一步,基于弹目相对运动模型和中末交班初始时刻的可用过载区间,给出拦截器的可达区域范围计算方法。然后,基于决策树方法对交会角约束进行分析。建立多影响因素的相对运动分析模型,考虑模型的非线性及随机性给交会角分析带来的困难...
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.2 国内外研究现状及分析
1.3 主要研究内容
第2章 坐标系关系及相对运动模型建立
2.1 引言
2.2 坐标系的定义及转换关系
2.2.1 坐标系的定义
2.2.2 坐标系之间的转换关系
2.3 相对运动模型的建立
2.4 侧窗约束的数学描述
2.5 本章小结
第3章 不对称视场约束下的可达区域计算
3.1 引言
3.2 分析模型的建立
3.2.1 角度约束方程的推导
3.2.2 拦截能力分析模型的建立
3.3 可达区域的计算
3.4 本章小结
第4章 基于决策树的交会角约束分析
4.1 引言
4.2 引入交会角的弹目相对运动模型建立
4.3 基于决策树的交会角约束分析
4.3.1 模型初值与交会条件初值的关系的推导
4.3.2 训练数据生成
4.3.3 基于决策树的交会条件分类结果
4.3.4 交会条件规则提取
4.4 交会角与弹目速度比对脱靶量的影响分析
4.5 仿真结果及分析
4.6 本章小结
第5章 多约束条件下的中末交班条件设计
5.1 引言
5.2 基本交会方式
5.3 多约束条件下的中末交班条件设计
5.3.1 侧向交班设计
5.3.2 纵向交班设计
5.4 仿真结果及分析
5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]高超声速飞行器模型及控制若干问题综述[J]. 张超凡,宗群,董琦,田栢苓,叶林奇. 信息与控制. 2017(01)
[2]吸气式高超声速飞行器控制的最新研究进展[J]. 吴立刚,安昊,刘健行,王常虹. 哈尔滨工业大学学报. 2016(10)
[3]临近空间高超声速飞行器拦截关键问题研究[J]. 韦刚,刘昌云,姚小强,郭相科. 飞航导弹. 2016(08)
[4]临近空间飞行器拦截弹需求研究[J]. 谢理,张东洋,彭程. 飞航导弹. 2015(11)
[5]拦截高超声速目标的异类导弹协同制导律[J]. 赵启伦,陈建,董希旺,李清东,任章. 航空学报. 2016(03)
[6]An overview on flight dynamics and control approaches for hypersonic vehicles[J]. XU Bin,SHI ZhongKe. Science China（Information Sciences）. 2015(07)
[7]国外高超声速飞行器目标特性研究进展[J]. 顾炳永,李博,刘荣丰. 飞航导弹. 2014(05)
[8]美国X-51A项目总结与前景分析[J]. 王友利,才满瑞. 飞航导弹. 2014(03)
[9]国外高超声速临近空间飞行器技术进展[J]. 赵海洋,刘书雷,吴集,沈雪石. 飞航导弹. 2013(09)
[10]临近空间攻防对抗技术发展研究[J]. 李亚轲,梁晓庚,郭正玉. 四川兵工学报. 2013(05)
博士论文
[1]临近空间飞行器定位跟踪及拦截弹制导问题研究[D]. 李罗钢.哈尔滨工业大学 2013
硕士论文
[1]高超声速目标拦截交会条件分析[D]. 周藜莎.哈尔滨工业大学 2016
[2]临近空间飞行器逆轨拦截技术研究[D]. 李永强.南昌航空大学 2013
[3]临近空间飞行器弹道跟踪与拦截仿真[D]. 孙国强.哈尔滨工业大学 2009
本文编号：3727110
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.2 国内外研究现状及分析
1.3 主要研究内容
第2章 坐标系关系及相对运动模型建立
2.1 引言
2.2 坐标系的定义及转换关系
2.2.1 坐标系的定义
2.2.2 坐标系之间的转换关系
2.3 相对运动模型的建立
2.4 侧窗约束的数学描述
2.5 本章小结
第3章 不对称视场约束下的可达区域计算
3.1 引言
3.2 分析模型的建立
3.2.1 角度约束方程的推导
3.2.2 拦截能力分析模型的建立
3.3 可达区域的计算
3.4 本章小结
第4章 基于决策树的交会角约束分析
4.1 引言
4.2 引入交会角的弹目相对运动模型建立
4.3 基于决策树的交会角约束分析
4.3.1 模型初值与交会条件初值的关系的推导
4.3.2 训练数据生成
4.3.3 基于决策树的交会条件分类结果
4.3.4 交会条件规则提取
4.4 交会角与弹目速度比对脱靶量的影响分析
4.5 仿真结果及分析
4.6 本章小结
第5章 多约束条件下的中末交班条件设计
5.1 引言
5.2 基本交会方式
5.3 多约束条件下的中末交班条件设计
5.3.1 侧向交班设计
5.3.2 纵向交班设计
5.4 仿真结果及分析
5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]高超声速飞行器模型及控制若干问题综述[J]. 张超凡,宗群,董琦,田栢苓,叶林奇. 信息与控制. 2017(01)
[2]吸气式高超声速飞行器控制的最新研究进展[J]. 吴立刚,安昊,刘健行,王常虹. 哈尔滨工业大学学报. 2016(10)
[3]临近空间高超声速飞行器拦截关键问题研究[J]. 韦刚,刘昌云,姚小强,郭相科. 飞航导弹. 2016(08)
[4]临近空间飞行器拦截弹需求研究[J]. 谢理,张东洋,彭程. 飞航导弹. 2015(11)
[5]拦截高超声速目标的异类导弹协同制导律[J]. 赵启伦,陈建,董希旺,李清东,任章. 航空学报. 2016(03)
[6]An overview on flight dynamics and control approaches for hypersonic vehicles[J]. XU Bin,SHI ZhongKe. Science China（Information Sciences）. 2015(07)
[7]国外高超声速飞行器目标特性研究进展[J]. 顾炳永,李博,刘荣丰. 飞航导弹. 2014(05)
[8]美国X-51A项目总结与前景分析[J]. 王友利,才满瑞. 飞航导弹. 2014(03)
[9]国外高超声速临近空间飞行器技术进展[J]. 赵海洋,刘书雷,吴集,沈雪石. 飞航导弹. 2013(09)
[10]临近空间攻防对抗技术发展研究[J]. 李亚轲,梁晓庚,郭正玉. 四川兵工学报. 2013(05)
博士论文
[1]临近空间飞行器定位跟踪及拦截弹制导问题研究[D]. 李罗钢.哈尔滨工业大学 2013
硕士论文
[1]高超声速目标拦截交会条件分析[D]. 周藜莎.哈尔滨工业大学 2016
[2]临近空间飞行器逆轨拦截技术研究[D]. 李永强.南昌航空大学 2013
[3]临近空间飞行器弹道跟踪与拦截仿真[D]. 孙国强.哈尔滨工业大学 2009
本文编号：3727110
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jingguansheji/3727110.html
