题目：多飞行器协同制导方法研究

多飞行器协同作战是信息化、网络化环境下适应“以平台为中心”的单飞行器作战模式向“以网络为中心”的多飞行器协同作战模式转移的需要。多弹协同作为多飞行器协同的主要形式之一，可实现新的增强型作战能力，使整体协同作战效能大于各导弹作战效能的简单之和。导弹武器的协同攻击技术不仅是增加导弹突防能力的一种重要手段，而且还可以提高对运动目标的搜捕能力、识别能力和攻击效果。论文研究了基于制导律的多导弹协同末制导问题，重点分析了具有时间和（或）空间约束的协同制导问题并给出解决方案。本论文主要创新点可概括为：（1）提出了一种由导引控制和协调控制组成的双层协同制导系统结构。根据多导弹协同制导的特点，提出了一种具有一定通用性的由导引控制和协调控制组成的分布式双层协同制导系统结构。该双层协同制导结构由底层导引控制和上层协调控制组成。其中底层导引控制由分散于各个导弹的本地制导律来实现，上层的协调控制可通过集中式或分散式的协调策略来实现。（2）建立了基于双层协同制导结构的集中式和分散式协同制导律。在双层协同制导系统结构基础上，通过将具有导引时间限制的制导律与基于协调变量的集中式协调策略相结合，以各导弹同时到达所需总的能量极小化为协调目标，建立了一种结构简单且具有解析解形式的集中式协同制导律。并且基于该集中式协同制导律的结果，通过采用协调变量的一致性分散化协调算法，建立了一种分散化的多弹协同制导律。该协同制导律具有通信量小、可扩展性好以及实时性好等特点，并应用于多弹齐射攻击等协同任务。（3）提出了一种可满足多弹时空协同要求的具有时间和角度约束的制导律。通过将非线性运动学制导模型中的自变量由导引时间巧妙的变换为速度方向角，利用最小值原理直接推导出一种同时具有时间和角度约束的闭环形式制导律，而不必引入任何的线性化处理。给出了该制导律可行的充分必要条件以及初始发射角度、终端角度和终端时间的可行域。并将该制导律应用于具有时空协同的多弹齐射攻击任务。（4）提出了两种可满足多弹攻击角度协同要求的具有终端角度约束的制导律。通过利用所提出的“自变量变换”方法并选取不同的代价函数，推导了两种具有终端角度约束的制导律。由于推导过程中没有任何的线性化处理，避免了传统的制导律设计过程中由于线形化而带来的误差。其中一种制导律能够得到时间域上的解析形式。数字仿真验证了所提出制导律的有效性。（5）针对具有时间约束的协同攻击任务，提出了一种基于“虚拟领弹”的制导律设计方法。依据此方法设计出一种性能优良的具有时间约束的制导律。根据“Leader-Follower”思想，提出了一种基于“虚拟领弹”的具有时间约束制导律以及多弹协同制导律设计方法。这种方法能够将一个具有飞行时间约束的制导问题转化为一个非线性跟踪问题。基于这种虚拟领弹方法，推导了一种具有飞行时间约束的制导律，并应用于多导弹齐射攻击任务。