拦截机动目标的有限时间制导律及多弹协同制导律研究
发布时间：2020-12-24 04:26
随着现代作战环境的日益复杂和各种高机动目标性能的日益提高,为了提高对高机动目标的拦截概率,导弹自身不仅要具有较高的制导精度,还应该具备与其他导弹协同作战的能力。在末制导过程中,目标往往进行大机动逃逸且机动形式不易精确获取,留给实际末制导段的时间一定是有限的并且非常短暂,有时仅为数秒之多,这就提出了对目标机动具有强鲁棒性并且有限时间内快速收敛的高制导精度的制导律和存在动态信息交互下的多导弹协同制导律设计需求。因此,本文以单一导弹或多导弹末制导段拦截高机动目标为背景,针对目标机动信息无法准确获取问题,研究有限时间制导律和有限时间多导弹协同制导律,主要研究如下:首先,考虑目标机动加速度为有界干扰并且上界未知情况,研究了带有终端攻击角约束的有限时间制导律设计问题。建立平面内带有终端攻击角约束的制导系统模型,基于该模型,利用非奇异快速终端滑模控制和自适应控制理论设计了一种有限时间稳定的制导律,设计时,不需要提前估计干扰的上界,而是利用自适应律来在线估计干扰的上界。在此基础上,为了更好的提高制导性能,引入一个高精度的有限时间干扰观测器对干扰进行在线估计,设计了一种基于干扰观测器的有限时间收敛制导律...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：165 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景及意义
1.2 制导律的国内外研究现状
1.2.1 经典制导律
1.2.2 现代制导律
1.2.3 几类常见制导律研究方向
1.2.4 有限时间收敛制导律
1.3 多导弹协同制导律的国内外研究现状
1.4 本文的主要研究内容
第2章 带终端攻击角约束的有限时间制导律
2.1 引言
2.2 导弹制导基础知识
2.2.1 坐标系的定义
2.2.2 坐标系之间的转换矩阵
2.2.3 导弹和目标的运动方程
2.2.4 导弹-目标相对运动信息计算公式
2.3 平面内带终端攻击角约束的有限时间制导律
2.3.1 平面内制导模型
2.3.2 自适应滑模制导律设计
2.3.3 基于有限时间干扰观测器的自适应滑模制导律
2.3.4 仿真分析
2.4 三维空间带终端攻击角约束的有限时间制导律
2.4.1 三维空间的制导模型
2.4.2 三维制导律设计
2.4.3 仿真分析
2.5 本章小结
第3章 考虑自动驾驶仪动态特性及加速度饱和约束的制导律
3.1 引言
3.2 平面内考虑自动驾驶仪动态特性和加速度饱和约束的制导律
3.2.1 平面内制导模型
3.2.2 制导律设计
3.2.3 仿真分析
3.3 三维空间内考虑自动驾驶仪动态特性和加速度饱和约束的有限时间制导律
3.3.1 三维空间的制导模型
3.3.2 三维制导律设计
3.3.3 仿真分析
3.4 本章小结
第4章 带有终端攻击角约束的有限时间多导弹协同制导律
4.1 引言
4.2 平面内带终端攻击角约束的有限时间多导弹协同制导律
4.2.1 平面内协同制导模型
4.2.2 协同制导律设计
4.2.3 仿真分析
4.3 三维空间带终端攻击角约束的有限时间多导弹协同制导律
4.3.1 三维空间的协同制导模型
4.3.2 三维协同制导律设计
4.3.3 仿真分析
4.4 本章小结
第5章 基于“领弹-从弹”协同策略的有限时间多导弹协同制导律
5.1 引言
5.2 基于“领弹-从弹”协同策略的协同制导模型
5.3 基于SUPER-TWISTING算法的有限时间协同制导律
5.3.1 协同制导律设计
5.3.2 协同制导律的稳定性分析
5.4 基于双层自适应SUPER-TWISTING算法的有限时间协同制导律
5.4.1 协同制导律设计
5.4.2 协同制导律的稳定性分析
5.5 仿真分析
5.6 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]双导弹拦截角度协同的微分对策制导律[J]. 花文华,张拥军,张金鹏,孟庆龄. 中国惯性技术学报. 2016(06)
[2]含攻击角度约束的三维制导控制一体化鲁棒设计方法[J]. 刘晓东,黄万伟,杜立夫. 控制理论与应用. 2016(11)
[3]基于扩张观测器的三维动态面导引律[J]. 雷虎民,王华吉,周觐,张大元,张旭. 系统工程与电子技术. 2017(01)
[4]带攻击角约束的有限时间收敛滑模制导律[J]. 张凯,杨锁昌,张宽桥,姚运志,陈鹏. 电光与控制. 2017(01)
[5]考虑导弹自动驾驶仪动态特性的H_∞导引律[J]. 孟克子,周荻. 兵工学报. 2016(07)
[6]基于有限时间控制方法的三维空间导弹制导律设计[J]. 李友年,江云,李世华,张振兴. 航空兵器. 2016(03)
[7]基于终端角度约束的二阶滑模制导律设计[J]. 郭建国,韩拓,周军,王国庆. 航空学报. 2017(02)
[8]非奇异快速终端滑模有限时间收敛制导律[J]. 张旭,雷虎民,李炯,翟岱亮,邵雷. 固体火箭技术. 2016(02)
[9]领航跟随多导弹系统分布式协同制导[J]. 毛昱天,杨明,张锐,乔治,吴丹. 导航定位与授时. 2016(02)
[10]基于SDRE具有终端碰撞角约束的非线性微分对策制导律[J]. 李伟,黄瑞松,王芳,崔乃刚. 系统工程与电子技术. 2016(07)
博士论文
[1]基于有限时间和滑模理论的导引律及多导弹协同制导研究[D]. 周慧波.哈尔滨工业大学 2015
[2]有限时间收敛寻的导引律[D]. 孙胜.哈尔滨工业大学 2010
[3]基于有限时间范数的末制导系统性能分析[D]. 季登高.哈尔滨工业大学 2008
本文编号：2934979
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：165 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景及意义
1.2 制导律的国内外研究现状
1.2.1 经典制导律
1.2.2 现代制导律
1.2.3 几类常见制导律研究方向
1.2.4 有限时间收敛制导律
1.3 多导弹协同制导律的国内外研究现状
1.4 本文的主要研究内容
第2章 带终端攻击角约束的有限时间制导律
2.1 引言
2.2 导弹制导基础知识
2.2.1 坐标系的定义
2.2.2 坐标系之间的转换矩阵
2.2.3 导弹和目标的运动方程
2.2.4 导弹-目标相对运动信息计算公式
2.3 平面内带终端攻击角约束的有限时间制导律
2.3.1 平面内制导模型
2.3.2 自适应滑模制导律设计
2.3.3 基于有限时间干扰观测器的自适应滑模制导律
2.3.4 仿真分析
2.4 三维空间带终端攻击角约束的有限时间制导律
2.4.1 三维空间的制导模型
2.4.2 三维制导律设计
2.4.3 仿真分析
2.5 本章小结
第3章 考虑自动驾驶仪动态特性及加速度饱和约束的制导律
3.1 引言
3.2 平面内考虑自动驾驶仪动态特性和加速度饱和约束的制导律
3.2.1 平面内制导模型
3.2.2 制导律设计
3.2.3 仿真分析
3.3 三维空间内考虑自动驾驶仪动态特性和加速度饱和约束的有限时间制导律
3.3.1 三维空间的制导模型
3.3.2 三维制导律设计
3.3.3 仿真分析
3.4 本章小结
第4章 带有终端攻击角约束的有限时间多导弹协同制导律
4.1 引言
4.2 平面内带终端攻击角约束的有限时间多导弹协同制导律
4.2.1 平面内协同制导模型
4.2.2 协同制导律设计
4.2.3 仿真分析
4.3 三维空间带终端攻击角约束的有限时间多导弹协同制导律
4.3.1 三维空间的协同制导模型
4.3.2 三维协同制导律设计
4.3.3 仿真分析
4.4 本章小结
第5章 基于“领弹-从弹”协同策略的有限时间多导弹协同制导律
5.1 引言
5.2 基于“领弹-从弹”协同策略的协同制导模型
5.3 基于SUPER-TWISTING算法的有限时间协同制导律
5.3.1 协同制导律设计
5.3.2 协同制导律的稳定性分析
5.4 基于双层自适应SUPER-TWISTING算法的有限时间协同制导律
5.4.1 协同制导律设计
5.4.2 协同制导律的稳定性分析
5.5 仿真分析
5.6 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历
【参考文献】：
期刊论文
[1]双导弹拦截角度协同的微分对策制导律[J]. 花文华,张拥军,张金鹏,孟庆龄. 中国惯性技术学报. 2016(06)
[2]含攻击角度约束的三维制导控制一体化鲁棒设计方法[J]. 刘晓东,黄万伟,杜立夫. 控制理论与应用. 2016(11)
[3]基于扩张观测器的三维动态面导引律[J]. 雷虎民,王华吉,周觐,张大元,张旭. 系统工程与电子技术. 2017(01)
[4]带攻击角约束的有限时间收敛滑模制导律[J]. 张凯,杨锁昌,张宽桥,姚运志,陈鹏. 电光与控制. 2017(01)
[5]考虑导弹自动驾驶仪动态特性的H_∞导引律[J]. 孟克子,周荻. 兵工学报. 2016(07)
[6]基于有限时间控制方法的三维空间导弹制导律设计[J]. 李友年,江云,李世华,张振兴. 航空兵器. 2016(03)
[7]基于终端角度约束的二阶滑模制导律设计[J]. 郭建国,韩拓,周军,王国庆. 航空学报. 2017(02)
[8]非奇异快速终端滑模有限时间收敛制导律[J]. 张旭,雷虎民,李炯,翟岱亮,邵雷. 固体火箭技术. 2016(02)
[9]领航跟随多导弹系统分布式协同制导[J]. 毛昱天,杨明,张锐,乔治,吴丹. 导航定位与授时. 2016(02)
[10]基于SDRE具有终端碰撞角约束的非线性微分对策制导律[J]. 李伟,黄瑞松,王芳,崔乃刚. 系统工程与电子技术. 2016(07)
博士论文
[1]基于有限时间和滑模理论的导引律及多导弹协同制导研究[D]. 周慧波.哈尔滨工业大学 2015
[2]有限时间收敛寻的导引律[D]. 孙胜.哈尔滨工业大学 2010
[3]基于有限时间范数的末制导系统性能分析[D]. 季登高.哈尔滨工业大学 2008
本文编号：2934979
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