● 摘要
本文研究的某型碟式弹的气动布局属于升力体的范畴，具有优越的升阻比特性、良好的结构强度、较大的载物空间以及成本低廉的优点。间歇滑翔飞行制导控制技术是保证导弹在对流层中飞行时，最合理地协调滑翔飞行与发动机工作状态，充分利用对流层中强气流的能量，达到降低发动机能源消耗，从而增加留空时间、增大射程，并对目标实施最大毁伤效能的打击。论文针对某型碟式弹间歇滑翔的制导控制关键技术进行了研究，建立了间歇滑翔飞行控制系统模型，应用随机鲁棒分析与设计方法(Stochastic Robustness Analysis and Design, SRAD)对间歇滑翔飞行控制系统进行了设计，并基于Lyapunov稳定性原理推导了大落角约束的制导律。具体包括以下研究内容：
（1）基于碟式弹的风洞试验数据，对碟式弹的气动特性、控制性能和动力学特性进行了研究，建立了适合于工程应用的碟式弹六自由度非线性数学模型。分析热上升气流产生规律及特点，建立热上升气流模型。阐述了间歇滑翔飞行原理，建立了间歇滑翔飞行控制系统模型。
（2）提出了间歇滑翔飞行综合控制方法，应用随机鲁棒分析与设计方法(SRAD)设计了碟式弹间歇滑翔飞行控制系统。碟式弹间歇滑翔过程分为两个阶段，第一个阶段为利用上升气流获得尽可能高的飞行高度，当爬升到最大高度后进入第二个阶段，向目标滑翔飞行。通过理论分析和大量的仿真实验对比，分别给出了不同阶段的控制方法。最终实现了显著增加留空时间或射程的设计目标。导弹在间歇滑翔过程中，参数在大范围内快速变化，呈现出非常复杂的非线性，通过应用随机鲁棒分析与设计方法(SRAD)，使得所设计的飞控系统具有较好的鲁棒性及控制品质。
（3）为了满足碟式弹由待机巡逻状态快速转入攻击状态并保持高效的毁伤效果要求，需要保证实现终端大落角甚至垂直打击，碟式弹末制导律的设计基于Lyapunov稳定性原理，该制导律能够在保证碟式弹能命中目标的同时保证在命中目标时候的大落角。在充分考虑了导弹的机动性能及导引头特性后，分析了碟式弹进入末制导阶段的初始条件限制。基于随机鲁棒分析与设计方法(SRAD)设计了末制导段过载控制器，满足了末制导段的快速性要求。
最后，论文进行了碟式弹制导控制系统集成数字仿真验证。仿真实验结果表明，应用间歇滑翔飞行制导控制方法可显著增加留空时间及射程，实现了终端大落角攻击目标的战术技术要求。碟式弹间歇滑翔制导控制系统的研究成果为工程实际设计与实现奠定了基础。
关键词：碟式弹，上升气流，间歇滑翔，随机鲁棒分析与设计，大落角攻击