带攻击角度和时间约束的制导方法研究

发布时间：2017-04-06 17:03

  本文关键词：带攻击角度和时间约束的制导方法研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在现代战争中,不仅要求制导武器能以零脱靶量和期望的姿态角度攻击目标,还希望制导武器能在指定的攻击时间内拦截到目标,这也是实现多导弹协同饱和攻击的基础。因此,开展带攻击角度和时间约束的制导律研究,对于制导律理论的发展和制导武器技术的进步具有重要的意义。所以本文针对带攻击角度和时间约束的制导方法展开了一系列的研究。首先,在零效碰撞三角形中利用最优控制理论推导了带落角约束的制导律。该制导律能通过调整过载加权系数调整终端过载,使过载尽可能地分配在弹道的初始阶段,从而降低末端弹道的过载需求。然后,介绍了滑模控制理论的基础知识,并在此基础上,提出一种带有时间约束的制导律,并讨论了两种时间估计下的制导律,即传统时间估计和改进时间估计。所设计的制导律不仅能满足期望时间要求,而且具有较强的鲁棒性。最后,在上述两种制导律的基础上,以角度控制为切换主线,设计了具有攻击角度和时间约束的制导律。先对攻击角度进行调整,当角度达到合理范围之后对时间进行调整,在最后阶段再对角度进行小范围的调整。从理论上来说,该制导律能使导弹在攻击过程中获得更大的角度调节范围。
【关键词】：时间约束 落角约束 制导律 最优控制 滑模控制
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TJ765.3
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 研究目的与意义10
• 1.2 多约束条件下制导律的研究现状10-13
• 1.2.1 具有终端角度约束的制导律研究现状10-11
• 1.2.2 具有攻击时间约束的制导律研究现状11-12
• 1.2.3 具有攻击时间和攻击角度约束的制导律研究现状12-13
• 1.3 多导弹协同制导律的研究现状13-14
• 1.4 发展趋势14-15
• 1.5 本文的研究内容15-16
• 1.5.1 主要研究内容15-16
• 1.5.2 主要创新点16
• 1.6 本文结构安排16-18
• 第2章 导弹运动模型18-29
• 2.1 常用坐标系的定义18-19
• 2.2 各坐标系之间的转换关系19-22
• 2.3 数学模型的建立22-25
• 2.3.1 动力学方程22-23
• 2.3.2 运动学方程23-24
• 2.3.3 质量变化方程24
• 2.3.4 几何关系方程24-25
• 2.3.5 控制关系方程25
• 2.4 导弹无控弹道仿真模型建立25-27
• 2.4.1 制导火箭弹模型26-27
• 2.4.2 仿真的初始数据27
• 2.5 仿真结果初步分析27-28
• 2.6 本章小结28-29
• 第3章 三种基本导引律分析29-37
• 3.1 基于比例导引律的方法29-31
• 3.1.1 比例导引律的基本原理29-30
• 3.1.2 带落角约束的偏置比例导引律30-31
• 3.2 最优导引律31-33
• 3.2.1 最优控制理论简介31-32
• 3.2.2 带落角约束的最优导引律32-33
• 3.3 仿真分析33-36
• 3.4 本章小结36-37
• 第4章 基于零效碰撞三角形带落角约束的导引律设计37-45
• 4.1 引言37
• 4.2 零效碰撞三角形简介37-38
• 4.3 弹目相对运动学模型38-40
• 4.3.1 零效碰撞三角形38-39
• 4.3.2 关于碰撞三角形运动的线性化39-40
• 4.4 导引律的推导40-42
• 4.4.1 推导过程40-41
• 4.4.2 结果分析41-42
• 4.5 仿真分析42-44
• 4.6 本章小结44-45
• 第5章 带时间约束的滑模变结构导引律设计45-56
• 5.1 引言45
• 5.2 滑模变结构控制理论简介45-48
• 5.2.1 滑模变结构控制理论的定义45-46
• 5.2.2 滑动模态的存在及到达条件46
• 5.2.3 滑模变结构控制理论的基本控制方法46-47
• 5.2.4 抖振现象及减弱方法47-48
• 5.3 带攻击时间约束的导引律设计48-55
• 5.3.1 弹目相对运动学模型建立48-49
• 5.3.2 针对固定目标的导引律设计49-52
• 5.3.3 针对固定目标的制导律仿真分析52-55
• 5.4 本章小结55-56
• 第6章 带攻击时间和攻击角度约束的制导律研究56-63
• 6.1 引言56
• 6.2 经典制导律的结果分析56-58
• 6.3 带攻击时间和攻击角度约束的制导律设计58-62
• 6.3.1 以角度变化为控制主线的导引律设计59-60
• 6.3.2 仿真验证60-62
• 6.4 本章小节62-63
• 总结63-65
• 1.工作总结63-64
• 2.工作展望64-65
• 参考文献65-69
• 攻读硕士学位期间发表论文与研究成果清单69-70
• 致谢70

  本文关键词：带攻击角度和时间约束的制导方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：289258