空間攔截變結(jié)構(gòu)末制導(dǎo)律研究.pdf

1、航空航天技術(shù)是影響國家和民族生存發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù),同時也是決定國家戰(zhàn)略地位的重要因素。二十一世紀(jì)以來,我國的航空航天技術(shù)進(jìn)入了新的發(fā)展階段,對導(dǎo)航制導(dǎo)技術(shù)的要求越來越高,傳統(tǒng)的古典和現(xiàn)代制導(dǎo)律已經(jīng)不能適應(yīng)日益復(fù)雜的攔截要求了。當(dāng)目標(biāo)進(jìn)行高速機(jī)動運(yùn)動時,傳統(tǒng)制導(dǎo)律設(shè)計由于只考慮制導(dǎo)回路,忽略了控制回路對制導(dǎo)性能的影響,因此制導(dǎo)效果顯著下降,甚至?xí)?dǎo)致攔截失敗;而當(dāng)目標(biāo)進(jìn)行高超聲速運(yùn)動時,傳統(tǒng)的制導(dǎo)方式存在攔截速度無法達(dá)到、攔截窗口小的難題。

2、因此,研究新型的、適宜發(fā)展要求的導(dǎo)引律成為當(dāng)前迫在眉睫的關(guān)鍵任務(wù)。本文在深入研究空間攔截末制導(dǎo)律的發(fā)展現(xiàn)狀的前提下,探討了末制導(dǎo)律的發(fā)展趨勢,并取得了如下研究成果:
　　(1)本文提出了一種考慮自動駕駛儀動態(tài)特性的新型制導(dǎo)律。傳統(tǒng)的導(dǎo)彈制導(dǎo)控制系統(tǒng)設(shè)計中制導(dǎo)和控制分開設(shè)計,制導(dǎo)律是在完全忽略控制回路影響的情況下設(shè)計的,隨著制導(dǎo)精度要求的提高,不考慮控制回路(主要是自動駕駛儀)影響的制導(dǎo)律已經(jīng)無法滿足高精度的要求。本文首先建立了考慮

3、自動駕駛儀一階動態(tài)特性的相對運(yùn)動方程組,并將其線性化、坐標(biāo)變換為標(biāo)準(zhǔn)形式,然后根據(jù)李亞普諾夫穩(wěn)定性理論,設(shè)計了一種變結(jié)構(gòu)制導(dǎo)律。在目標(biāo)加速度不可準(zhǔn)確獲知的情況下,采用不確定性邊界自適應(yīng)估計算法改進(jìn),設(shè)計了一種非線性自適應(yīng)制導(dǎo)律。通過仿真可以發(fā)現(xiàn),本文所提出的制導(dǎo)律制導(dǎo)效果良好,尤其在復(fù)雜的目標(biāo)機(jī)動情況下,制導(dǎo)效果與傳統(tǒng)制導(dǎo)律相比改善明顯。
　　(2)本文提出了一種具有終端角度約束的自適應(yīng)非線性前向攔截制導(dǎo)律。傳統(tǒng)的各種制導(dǎo)律應(yīng)用在

4、攔截高超聲速導(dǎo)彈時,存在攔截窗口窄、攔截速度很難達(dá)到等技術(shù)難題。本文研究了一種能夠有效對抗高超聲速武器的新型前向攔截技術(shù)。本文首先建立了前向攔截的非線性相對運(yùn)動方程,分析了前向攔截的制導(dǎo)條件,采用具有終端角約束的攔截幾何條件。在制導(dǎo)律的設(shè)計上,設(shè)計了能夠考慮自動駕駛儀特性的滑模面,推導(dǎo)了一種自適應(yīng)前向攔截制導(dǎo)律,并采用李亞普諾夫穩(wěn)定性理論驗(yàn)證了其穩(wěn)定性。本文制導(dǎo)律的突出優(yōu)點(diǎn)是:具有較好的攔截性能、脫靶量小、制導(dǎo)時間短。
　　(3)