面向临近空间高机动目标的改进预测命中点规划方法
发布时间:2021-07-23 13:44
研究面向临近空间高超声速目标的预测命中点设计问题,考虑到高超声速目标机动能力强,拦截系统的目标预报弹道中存在多次出现斜距相同的情况,导致基于斜距的预测命中点设计方法不适用。通过引入目标弹道预划分手段,保证在每个预测命中点搜索区间的斜距具有单调性,以便可以快速有效搜索到预测命中点,解决当前方法的局限性。结合拦截弹的标准弹道族计算,提出了基于目标弹道预划分的改进预测命中点设计方法。在此基础上,考虑到延时发射,通过状态转换的方法,将三维平面进行降维处理,获得标准弹道族与目标弹道的所有位置重合点,并通过两者飞行时间时长对比筛选出可行拦截弹道方案,从而获得发射时间窗口。最后,通过开展仿真分析说明了提出方法的有效性。
【文章来源】:宇航总体技术. 2020,4(02)
【文章页数】:9 页
【部分图文】:
拦截示意图
当目标飞行器基于感知信息发现拦截阵地,会通过机动远离拦截阵地,当离开拦截阵地一定距离后再次修正航向。这就导致预测弹道上存在若干斜距相同的点的情况,使得目标飞行器与拦截阵地的斜距时而降低,时而增加。此时如果仅仅考虑斜距ra=rd,依旧采用ra>rd则t0增加,反之减小的迭代原则,可能会导致在时间迭代跳入斜距单调递增的区间后,被提供了错误收敛方向,在迭代达到上限后,输出错误的预测命中点,导致拦截失败,如图2所示。除此之外,目标飞行器的打击目标不在拦截阵地的覆盖范围内,目标飞行器弹道穿过拦截阵地覆盖范围。此时必然存在两个以上的斜距相同的点,致使斜距不单调,这同样会导致预测命中点计算错误。
在转弯段中,T11到T12为负攻角转弯段,如图3所示。在之后的大动压段一般依靠重力的法向分量缓慢的转弯,即重力转弯段(T12~T13)。在负攻角转弯段中,根据实际要求,攻角变化规律可以由经验公式给出
【参考文献】:
期刊论文
[1]基于改进滑动窗多项式拟合法的航空器4D航迹预测[J]. 张建祥,甘旭升,周志靖,杨捷. 航空工程进展. 2019(05)
[2]基于自适应控制的近空间高超声速飞行器研究进展[J]. 甄子洋,朱平,江驹,陶钢. 宇航学报. 2018(04)
[3]大气层外拦截弹建模与攻防效能分析[J]. 谢经纬,陈万春. 北京航空航天大学学报. 2018(09)
[4]高超声速飞行器多约束鲁棒姿态控制器设计[J]. 冯振欣,郭建国,周军. 宇航学报. 2017(08)
[5]考虑特征模型的高超声速飞行器全通道自适应控制[J]. 杜立夫,黄万伟,刘晓东,蔡高华. 宇航学报. 2016(06)
[6]基于预测碰撞点的剩余飞行时间估计方法[J]. 李辕,赵继广,白国玉,闫梁. 北京航空航天大学学报. 2016(08)
[7]PAC-3拦截弹六自由度反导建模与拦截仿真分析[J]. 刘芳,陈万春. 飞行力学. 2012(05)
[8]高超声速飞行器控制研究综述[J]. 吴宏鑫,孟斌. 力学进展. 2009(06)
本文编号:3299400
【文章来源】:宇航总体技术. 2020,4(02)
【文章页数】:9 页
【部分图文】:
拦截示意图
当目标飞行器基于感知信息发现拦截阵地,会通过机动远离拦截阵地,当离开拦截阵地一定距离后再次修正航向。这就导致预测弹道上存在若干斜距相同的点的情况,使得目标飞行器与拦截阵地的斜距时而降低,时而增加。此时如果仅仅考虑斜距ra=rd,依旧采用ra>rd则t0增加,反之减小的迭代原则,可能会导致在时间迭代跳入斜距单调递增的区间后,被提供了错误收敛方向,在迭代达到上限后,输出错误的预测命中点,导致拦截失败,如图2所示。除此之外,目标飞行器的打击目标不在拦截阵地的覆盖范围内,目标飞行器弹道穿过拦截阵地覆盖范围。此时必然存在两个以上的斜距相同的点,致使斜距不单调,这同样会导致预测命中点计算错误。
在转弯段中,T11到T12为负攻角转弯段,如图3所示。在之后的大动压段一般依靠重力的法向分量缓慢的转弯,即重力转弯段(T12~T13)。在负攻角转弯段中,根据实际要求,攻角变化规律可以由经验公式给出
【参考文献】:
期刊论文
[1]基于改进滑动窗多项式拟合法的航空器4D航迹预测[J]. 张建祥,甘旭升,周志靖,杨捷. 航空工程进展. 2019(05)
[2]基于自适应控制的近空间高超声速飞行器研究进展[J]. 甄子洋,朱平,江驹,陶钢. 宇航学报. 2018(04)
[3]大气层外拦截弹建模与攻防效能分析[J]. 谢经纬,陈万春. 北京航空航天大学学报. 2018(09)
[4]高超声速飞行器多约束鲁棒姿态控制器设计[J]. 冯振欣,郭建国,周军. 宇航学报. 2017(08)
[5]考虑特征模型的高超声速飞行器全通道自适应控制[J]. 杜立夫,黄万伟,刘晓东,蔡高华. 宇航学报. 2016(06)
[6]基于预测碰撞点的剩余飞行时间估计方法[J]. 李辕,赵继广,白国玉,闫梁. 北京航空航天大学学报. 2016(08)
[7]PAC-3拦截弹六自由度反导建模与拦截仿真分析[J]. 刘芳,陈万春. 飞行力学. 2012(05)
[8]高超声速飞行器控制研究综述[J]. 吴宏鑫,孟斌. 力学进展. 2009(06)
本文编号:3299400
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