● 摘要
多导弹协同作战是网络化及信息化形式下新的作战形式的需要,其整体作战效能远远大于单枚导弹的作战效能之和。多导弹协同作战能够提高攻击的准确率,增强突防的能力以及提高目标识别能力和搜捕能力,在现代军事中有极其重要的意义。
多导弹协同制导方法能够使多导弹在不同位置同时发射,按照期望的时间及角度对目标进行攻击,从而实现在时间和空间上的协同。
论文主要针对不同情况下的多导弹协同的方法进行了相应的研究,研究了其建模问题及相应控制律设计的问题,具体内容包括:
(1)考虑导弹之间没有相互通信的情况,设计相应的具有导引时间约束的多导弹协同制导律。针对开环的情况,即多枚导弹之间不存在相互通信,多枚导弹只能在协同制导律的作用下进行协同,这种情况下的协同不是动态的,因为在协同过程中没有动态的信息交互 。在无相互通信的情况下,本文针对具有指定导引时间协同的任务提出了两种协同制导方法,都能够实现在指定的时间攻击目标。
(2)提出导弹之间存在相互通信的具有导引时间限制的多导弹协同制导律。针对闭环的情况,即多枚导弹之间存在相互通信、有信息交互的情况,本文采用的是分布式协同,即只有相邻的导弹之间进行相互通信,这种分布式通信具有通信量小、鲁棒性好的特点。其次本文采用了一种双层协同制导的结构,能够实现在通信情况下的具有指定时间的协同。
(3)考虑同时具有攻击时间和入射角度双约束的多导弹协同情况,设计相应制导律。本文通过变量的替换把运动学模型转换为一种非线性的形式,然后进行了闭环制导律的求解,并且最后给出了可行性的分析,在导弹发射之前就能够判断出选取的参数是否有效。
(4)二维和三维空间内多导弹协同攻击机动目标的制导律。在二维情况下,通信采用分布式的结构,协同策略式采用双重的控制结构。其中导弹的本地制导律采用了攻击机动目标的增广比例导引律,上层采用了分布式协调一致性的算法,用协调变量进行相应的结合。在三维空间情况下,首先设计了通信拓扑结构,即把目标作为领弹,其他的导弹作为被领弹,组成领弹-被领弹的通信拓扑。然后设计线性的控制器用以跟踪协调一致算法给出的指令。基于以上两步实现了多导弹协同攻击同一机动目标的任务。
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