● 摘要
本文在横向课题的支持下对探测器受限条件下多约束拦截制导技术进行深入的研究。文中以远程对空导弹打击预警机类快速移动目标为研究对象,分析了导弹从再入到打击目标过程中的多约束条件,重点研究了导弹中制导过程探测器受限下的多约束制导方案,提出了基于李雅普诺夫稳定性理论的视线角制导律与基于虚拟目标的带末端角度约束的滑模制导律。
为了验证远程对空导弹的制导性能,本文首先建立了远程对空导弹六自由度模型及导弹与目标相对运动模型。以导弹质心和目标为基准,分别建立导弹目标俯冲平面与转弯平面的相对运动方程,为后续制导律的设计奠定了基础。
针对导弹再入制导过程的多约束特性,进行了弹道优化设计。基于惩罚函数的方法分析约束条件,并建立了优化模型,后利用改进粒子群优化算法对最大航程进行了优化分析。此优化算法得出的最优弹道的弹道特性为后续再入中末制导方案的设计奠定了参考基准。
+探测器受限条件下被动制导+滑模变结构的主动制导。被动制导段提出了基于李雅普诺夫的视线角制导律。主动制导段设计了修正滑模制导律与基于虚拟目标的带末端角度约束的滑模制导律。对于末制导段,提出了改进的增广比例导引制导律。最后对上述中末制导段分别进行了仿真分析,仿真结果满足相应的指标要求。
把正弦函数当作平滑过渡因子的自适应交接方法。为了验证制导方法的有效性与准确性,设计了基于高度与速度增益调度的PID姿态控制器,后在加入各种拉偏的情况下,对目标不同的飞行模式分别进行了中末制导全弹道的六自由度仿真,仿真结果满足相应的指标条件。