题目：考虑风干扰与运动学耦合影响的再入飞行器比例末制导研究

本文的研究对象是采用Bank-to-Turn（BTT）控制的高速滑翔式再入飞行器，就其末制导段定点定向精确打击飞行中遇到的运动学耦合以及风干扰问题展开研究。首先，针对运动学耦合问题，推导得到考虑运动耦合的制导律；然后，针对风干扰问题建立了风场的工程化模型，研究风场对再入飞行器轨迹的影响，通过对传统比例导引律进行改进，研究补偿风干扰影响的新方法；最后建立了滑翔式再入飞行器末段飞行仿真平台，对研究成果进行验证，主要内容如下：

首先，采用弹道坐标系下的滑翔式再入飞行器三自由度动力学模型进行分析研究。该坐标系不仅适用于研究相对运动与质点控制的问题，同时，还能够将风干扰对飞行器运动速度的影响转换为飞行器受力的影响，不影响方程组的原有形式。

然后，针对风干扰问题，对风场进行简单介绍，依据风剖面分解方式，将风场分为平均风、阵风、风切变和大气紊流四种表现形式，并给出与它们相对应的工程化模型及仿真结果，同时建立了再入飞行器的风场扰动数学模型；

其次，由于末段机动采用BTT控制方式，使运动学耦合问题更加凸显，本文从制导律的角度出发，基于比例导引的思想，推导出一种具有运动学耦合的新型比例导引律，与纯比例导引对比，其纵向制导律形式相同，而横向制导律中耦合了纵向运动的参数，包含速度倾角和视线倾角；

最后，由于末制导段飞行器主要采用滑翔飞行方式，气动力为唯一可控力，而风场会改变飞行器相对于大气速度的大小和方向，影响导引系统的制导精度。为了应对这一问题，提高导引律的鲁棒性，从补偿的思想出发，提出了一种增加角速率偏差反馈的改进型比例导引律，并采用常值风、平均风和高空急流等风场对再入飞行器的末制导过程进行仿真，对比研究了制导律改进前后的抗风干扰能力，所提出的方法能够增强制导律的鲁棒性，有效地提高飞行器抗风干扰的能力。