舷外诱饵弹定高飞行控制技术研究

发布时间：2020-08-12 05:50

【摘要】：反舰导弹是舰船的主要威胁,在导弹攻击末端实施舷外干扰是舰船应对反舰导弹攻击最有效的方法之一。随着反舰导弹雷达导引头技术的进步,传统的箔条无源干扰效能较差,舷外机动型雷达有源诱饵是舷外干扰重要的发展方向。本文提出的舷外雷达有源诱饵弹就是此类干扰诱饵,诱饵弹需具备快速发射部署、悬浮定高横向低速机动飞行、雷达天线定向干扰等功能,并适应较恶劣的风力环境和海况条件。诱饵弹发射上升后定高横向机动飞行速度约10~20 m s,攻角达到~0,常用的气动翼舵面控制基本不起作用,需依赖自身产生控制动力。本文重点对该诱饵弹定高飞行控制技术进行研究,主要研究内容如下:(1)结合诱饵弹自身产生飞行控制动力的特点,提出滚转控制采用电机动量交换动力,俯仰和偏航控制采用矢量火箭侧向动力,高度控制采用矢量火箭主推力调节,并进行诱饵弹总体布局。(2)提出诱饵弹飞行总体控制方案,实现滚转通道与俯仰偏航通道方案设计解耦,分析诱饵弹力学特性,推导六自由度方程组,建立诱饵弹动力学模型。(3)为确保雷达天线对准威胁方向,需对弹体滚转角进行定位。采用动量交换的姿态控制方法,设计滚转通道控制器和控制律,进行理论仿真研究,搭建实验系统进行验证。(4)针对诱饵弹定高飞行控制问题和耦合问题,研究舵机分配规则,由内环到外环依次设计舵回路、姿态稳定回路和高度稳定回路,设计PID串级控制律,搭建仿真模型,分别进行有扰动和无扰动情况下的理论仿真分析研究,搭建半实物仿真实验系统进行验证。(5)根据半实物仿真结果优化了控制参数,进行诱饵弹飞行姿态控制试验,诱饵弹在整个飞行过程中姿态受控且稳定,半实物仿真和试验结果表明:诱饵弹飞行控制方案可行,飞行控制系统控制模型、控制律和控制参数基本满足诱饵弹飞行控制要求。
【学位授予单位】：中国舰船研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U674.703.5;TN972
【图文】：

“Nulka”系统

“Siren”系统

船垂直发射之后，可以通过自身动力系统和控制系统在舰飞、绕行等一系列飞行动作，同时辐射雷达干扰波诱偏来上主要采用伞降式悬浮、涵道式飞行器或多旋翼方式悬浮段进行诱饵弹悬浮稳定飞行控制，伞降式悬浮方式受外界方式相比雷达干扰波发射方向不稳，不能机动干扰；涵道时间充足，但与矢量动力悬浮方式相比抗强风扰动能力略待研究，根据国内外文献资料和美国“Nulka”实战对抗方式可行。案中，诱饵弹悬浮机动动力采用矢量发动机。射到实施干扰整个飞行过程如图 2.1 所示。

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 匡敏驰;朱纪洪;吴德贵;;推力矢量无人机尾坐式垂直起降控制[J];控制理论与应用;2015年11期

2 薛宇;高松涛;徐永成;刘玉玺;;基于鲁棒H_∞控制的运载火箭姿态控制系统设计[J];航天控制;2015年05期

3 曹欢;恒庆海;;四旋翼姿态轨迹跟踪的滑模鲁棒自适应控制[J];北京信息科技大学学报(自然科学版);2015年02期

4 牛亚峰;党常平;杨成伟;;航天器姿态机动的滑模变结构控制与仿真[J];科学技术与工程;2014年13期

5 陈轩;程月华;姜斌;贺亮;;卫星姿态控制系统的模糊控制和容错控制分配[J];电子设计工程;2014年09期

6 牛绿伟;董景渲;;机载红外诱饵弹干扰效果研究与仿真[J];计算机仿真;2013年12期

7 程志浩;孙秀霞;刘树光;杨朋松;;高超声速飞行器自适应神经网络动态面控制[J];飞行力学;2013年05期

8 王鹏;刘鲁华;吴杰;;临近空间飞行器的滑模变结构解耦控制[J];航天控制;2013年04期

9 刘满国;张科;;战术导弹垂直发射快速转弯复合控制研究[J];计算机仿真;2013年08期

10 张义捷;钟友武;许得军;;基于模糊控制技术的飞行器姿态控制系统设计[J];航天控制;2013年02期

本文编号：2790133