● 摘要
激光技术的快速发展促进其在国防军事领域的应用。目前,在飞行器制导中采用的大都还是激光寻的或与其他方式复合的制导方式。激光成像制导是未来精确制导发展的一个重要方向,与其他成像方法相比,其展示出一系列优越性,超越了传统的成像概念并将广泛应用于军事领域。另外,由于导弹运动模型的非线性使得现有的古典制导律和现代制导律很难满足高精度导弹制导的要求,所以,设计出能满足精确制导的制导律十分必要。
本文主要针对红外激光成像飞行器拦截大机动目标,在深入研究经典比例导引律的基础上,设计了随机预测制导律。论文的主要工作和成果如下:
首先,本文主要研究半主动式激光成像制导导弹,分析红外波段激光成像制导导弹的工作原理,重点从目标指示器以及激光寻的器两个角度来研究激光成像制导工作原理。对飞行器进行力学分析,实现激光成像制导导弹的动力学建模,完成导弹和目标的运动学描述,为后续实验提供理论基础。
然后,设计了一种基于预测控制理论的随机预测制导律可以有效地跟踪机动目标。为了解决预测目标未来机动的不确定性,构建了随机预测代价函数,并利用随机极小值方法推导出随机控制算法。给出连续形式的预测控制算法,将其应用在激光成像导弹制导律设计中。仿真结果表明该种制导律具有弹道预测的特点。与比例制导律相比,不仅具有较小的终段过载,而且可以跟踪机动目标。
最后,为了验证激光成像导弹制导律性能,采用HRT1000地面半物理仿真系统,建立地面仿真平台,验证制导规律的可行性与有效性。
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