题目：临近空间高超声速武器拦截器的末段制导技术研究

高超声速武器有飞行速度高，机动飞行范围大，弹道非常规的特点，能突破目前的几乎所有防御系统。高超声速武器超大的横越速度，与特定的机动方式，给精确拦截高超声速武器提出了很多技术难题。对于拦截高超声速武器，传统的比例制导律设计已经难以满足需求。在对临近空间高超声速武器拦截器制导系统模型进行深入研究的基础上，论文重点研究了拦截器的末段制导律设计，论文主要研究内容包括：

首先，建立了拦截器制导系统的数学模型。深入研究了拦截器动力学方程，拦截器与目标的相对运动关系，并分析了直接力/气动力复合控制制导系统的特点，为之后制导律设计的研究工作奠定了基础。

其次，为了发挥直接力/气动力复合制导系统的优势，基于滑模变结构控制理论及鲁棒控制理论设计了滑模变结构制导律及鲁棒制导律。两种制导律都是连续项加离散项的形式，这与复合制导系统的形式相符合。通过仿真验证，这两种基于直接力/气动力复合制导系统设计的制导律在拦截精度及鲁棒性指标上要优于经典的扩展比例制导律，并使拦截弹有更大的攻击范围。

再次，为了降低系统复杂度，采用增加视线角速率微分信号的制导律设计方法。非线性比例微分制导律利用非线性跟踪微分器实现对视线角速率微分信号的提取，并利用二阶低通滤波器抑制信号高频噪声。分数阶微积分制导律利用分数阶微积分算法获取视线角速率的微分信号，其滤波性质可以有效控制噪声带来的影响。经过仿真验证，这两种增加视线角速率微分信号的制导律设计的拦截精度及鲁棒性都优于经典的扩展比例制导律。

最后，基于目标位置信息的制导律研究。预测瞄准点制导律利用实时获取的目标位置等信息来构造制导律。仿真实验表明，预测瞄准点制导律在拦截过程前期信噪比较大，能够充分利用过载，但是无法快速跟踪目标机动。如果能结合更够快速跟踪目标机动的制导律形式设计切换律，就能扬长避短，为拦截临近空间高超声速武器提供很好的方案。