捷联激光制导炸弹制导系统研究

发布时间：2023-03-14 21:18

　　捷联导引头去掉了传统导引头的伺服稳定系统,具有成本低、精度高的优点,正逐步用于各种战术武器。由于捷联导引头无法直接给出制导信号,为捷联制导系统设计带来一些列问题。本文以某型捷联激光制导炸弹为研究对象,针对制导信号解耦、隔离度对制导系统稳定性影响以及适用于捷联制导的制导律等问题进行研究,完成的工作包括:首先,建立动力学方程和运动学方程,并运用小扰动线性化方法结合弹体气动数据建立制导炸弹数学模型以及纵向平面制导系统模型,对制导系统稳定性进行分析。其次,提出了一种利用UKF滤波的方法对捷联激光导引头输出信号中耦合的弹体姿态角进行解耦并进行仿真验证。此种方法解耦可以较好地得到制导信号并且可以滤除大部分的噪声,得到的弹目视线角无需进一步滤波可以直接用作制导信号,同时可以估计出弹目相对距离信息和速度信息。然后,分析了解耦过程中由于导引头输出角度和弹体姿态角的幅值误差和时域响应快慢不同步造成的隔离度对制导系统的影响,并采用了补偿的方法以降低隔离度提高系统的稳定性。最后,对比了采用纯比例导引律和积分型比例导引律制导系统的稳定性能和带宽,对积分型比例导引律进行改进,利用已有模型进行了制导炸弹弹道仿真,对...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
引言
第1章 绪论
    1.1 国内外制导炸弹的发展现状
    1.2 激光制导炸弹发展趋势及研究方向
        1.2.1 激光制导炸弹作战方式
        1.2.2 激光导引头的发展
        1.2.3 激光导引头探测原理
        1.2.4 激光导引头的技术参数介绍
        1.2.5 捷联寻的制导
    1.3 采用捷联型导引头所带来的问题
    1.4 研究内容
第2章 捷联激光制导炸弹模型
    2.1 坐标系及变换
        2.1.1 坐标系定义
        2.1.2 坐标系变换
    2.2 捷联激光制导炸弹弹道方案
    2.3 简化制导系统回路
    2.4 导引头模型
    2.5 角速率陀螺模型
    2.6 弹体模型
    2.7 姿态控制回路模型
    2.8 弹目相对运动模型
    2.9 小结
第3章 捷联型激光导引头制导信号解耦
    3.1 制导信号解耦方法
    3.2 无迹卡尔曼滤波（UKF）算法实现
    3.3 影响解耦精度的主要因素
    3.4 UKF解耦模型
    3.5 仿真验证
        3.5.1 仿真初始条件
        3.5.2 仿真结果
        3.5.3 解耦精度影响分析
    3.6 小结
第4章 捷联型激光导引头隔离度问题分析
    4.1 隔离度介绍
        4.1.1 隔离度产生的原因
        4.1.2 隔离度的定义
    4.2 影响隔离度因素的分析
        4.2.1 刻度尺误差带来的影响
        4.2.2 时域响应快慢不同步带来的影响
    4.3 隔离度对系统稳定性的分析
        4.3.1 隔离度为零时系统的稳定性能
        4.3.2 存在隔离度时制导系统的稳定性
    4.4 隔离度补偿
    4.5 小结
第5章 基于捷联激光导引头的制导律的设计及仿真
    5.1 比例导引律
    5.2 捷联积分型比例导引律
    5.3 纯比例导引律与积分型比例导引律的对比
        5.3.1 系统响应曲线对比
        5.3.2 系统稳定性能对比
        5.3.3 延时对系统影响的对比
    5.4 制导炸弹弹道仿真
        5.4.1 仿真目的及初始条件
        5.4.2 仿真结果
    5.5 小结
第6章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的学术成果
致谢



本文编号：3762770