● 摘要
现代战争的战场已经从地上扩展到空间,从大气层内扩展到大气层外。这意味着抢占太空空间,将成为未来战争成败的关键。研究如何精确拦截在轨航天器,成为现在大家普遍关心的科研热点。基于此,本论文针对空间拦截器(诸如KKV)的末制导过程,着重研究寻找性能优良、适用于大气层外的末制导律。论文首先在视线坐标系下对拦截器-目标建立相对运动模型,分析了摄动力对末制导过程的影响。接着从分析古典导引律和现代制导律的弹道性能出发获得制导律研究的思路:一是研究古典导引律的弹道性能,分析将比例导引与固定前置角法组合为新的导引律的合理性,并通过仿真将组合导引律与常规比例导引作对比,分析组合导引律的优缺点;二是研究控制理论的发展,根据变结构控制理论,利用幂次趋近律推导新的滑模导引律,分析其鲁棒性能及鲁棒条件,通过仿真与比例导引、自适应滑模导引律作对比,验证新方法的有效性。此外还从优化的角度出发,运用具有自适应全局优化特点的遗传算法对导引律中的制导参数进行优化,进一步改善导引律的弹道性能。最后还简单分析了制导律实现的两个关键技术:一是如何将由制导律得出的连续控制力调制为发动机可实现的脉冲推力;二是如何控制拦截器的姿态以保证制导过程中拦截器的滚转角为零,偏航角和俯仰角能快速准确地跟踪视线偏角和视线倾角。
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