發(fā)布時間：2024-05-25 03:16

　　制導(dǎo)律是武器實現(xiàn)精確制導(dǎo)的關(guān)鍵技術(shù)�，F(xiàn)代戰(zhàn)爭環(huán)境對武器精確打擊能力的需求日益趨高。為了提高空空導(dǎo)彈的作戰(zhàn)區(qū)間和能力,增強空地制導(dǎo)武器的作戰(zhàn)效能,強化反艦導(dǎo)彈的突防和協(xié)同作戰(zhàn)能力,在制導(dǎo)律設(shè)計時對大離軸發(fā)射情況下攔截機動目標、攻擊角度和/或攻擊時間控制等方面提出了新的要求。本文在非線性相對運動學的基礎(chǔ)上,對一些傳統(tǒng)制導(dǎo)律進行了分析和改進,并針對不同的任務(wù)需求設(shè)計了若干制導(dǎo)律,具體工作如下:引入平面角的概念描述三維相對運動學關(guān)系,對三維純比例導(dǎo)引的零脫靶量特性進行了研究,證明了當導(dǎo)彈朝目標發(fā)射且導(dǎo)彈速度大于目標速度時,只要導(dǎo)航增益大于1,就能保證三維純比例導(dǎo)引對機動目標實施攔截;此外,引入相對航向誤差角的動力學方程對三維純比例導(dǎo)引的捕獲域和制導(dǎo)指令進行了分析,得出了導(dǎo)彈大離軸發(fā)射時新的捕獲域大小和保證指令有界新的充分條件。比例導(dǎo)引在攔截機動目標時存在末端指令發(fā)散現(xiàn)象。為解決這一問題,一個有效的方法是在比例導(dǎo)引指令的基礎(chǔ)上添加與目標機動有關(guān)的項,由此產(chǎn)生了增廣比例導(dǎo)引的概念。傳統(tǒng)的增廣比例導(dǎo)引是真比例導(dǎo)引的增廣形式,它的制導(dǎo)指令垂直于彈-目視線,難以直接應(yīng)用于以氣動力為控制力的制導(dǎo)武器系統(tǒng)。...

【文章頁數(shù)】：207 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 論文研究背景
        1.1.1 精確制導(dǎo)技術(shù)需求分析
        1.1.2 現(xiàn)有制導(dǎo)律存在的不足
    1.2 攔截機動目標制導(dǎo)律的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢
    1.3 多約束制導(dǎo)律的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢
        1.3.1 帶落角約束的末制導(dǎo)律
        1.3.2 多約束條件下的末制導(dǎo)律
    1.4 需要研究的問題
    1.5 本論文的主要研究內(nèi)容
第二章 三維運動學建模
    2.1 引言
    2.2 三維相對運動學建模
    2.3 相對虛擬坐標系與相對航向誤差角
    2.4 二維相對運動學建模
    2.5 傳統(tǒng)雙平面分解
    2.6 坐標變換
    2.7 小結(jié)
第三章 三維純比例導(dǎo)引捕獲性能分析
    3.1 引言
    3.2 基于平面角的三維純比例導(dǎo)引零脫靶量性質(zhì)的證明
        3.2.1 運動學建模與問題描述
        3.2.2 主要理論結(jié)果
        3.2.3 討論
    3.3 基于相對航向誤差角的三維純比例導(dǎo)引捕獲性能分析
        3.3.1 運動學建模與問題描述
        3.3.2 主要理論結(jié)果
    3.4 小結(jié)
第四章 三維增廣純比例導(dǎo)引捕獲性能分析
    4.1 引言
    4.2 引入RHEA的三維非線性運動學方程以及問題描述
        4.2.1 引入RHEA的三維相對運動學方程
        4.2.2 3 D-APPN制導(dǎo)律
        4.2.3 問題描述
        4.2.4 采用RHEA進行APPN捕獲能力分析的理論依據(jù)
    4.3 主要理論結(jié)果
        4.3.1 3 D-APPN制導(dǎo)律的捕獲能力分析
        4.3.2 3 D-APPN制導(dǎo)律的簡化形式
        4.3.3 3 D-APPN+3D-PPN的復(fù)合制導(dǎo)方案
    4.4 仿真驗證
    4.5 小結(jié)
第五章 攔截機動目標的三維最優(yōu)制導(dǎo)律設(shè)計
    5.1 引言
    5.2 制導(dǎo)問題描述
        5.2.1 慣性坐標系下彈-目相對運動關(guān)系
        5.2.2 相對虛擬坐標系下彈-目相對運動學關(guān)系
    5.3 制導(dǎo)律設(shè)計
        5.3.1 基于偽控制量的動力學方程
        5.3.2 偽控制量最優(yōu)的非線性制導(dǎo)律設(shè)計
    5.4 制導(dǎo)律特性分析
        5.4.1 捕獲性分析
        5.4.2 制導(dǎo)指令有界性分析
        5.4.3 制導(dǎo)律相似性
    5.5 仿真驗證
    5.6 小結(jié)
第六章 帶碰撞角控制的三維制導(dǎo)律設(shè)計
    6.1 引言
    6.2 碰撞角約束制導(dǎo)問題
    6.3 平面內(nèi)帶角度約束制導(dǎo)問題及其制導(dǎo)律設(shè)計
        6.3.1 攻擊靜止目標的帶角度約束制導(dǎo)問題及其制導(dǎo)律設(shè)計
        6.3.2 攻擊運動目標的帶角度約束制導(dǎo)問題及其制導(dǎo)律設(shè)計
    6.4 三維空間攻擊靜止目標帶角度約束制導(dǎo)問題
        6.4.1 三維制導(dǎo)問題新型解耦方法
        6.4.2 基于新型解耦方法的3D-IACG制導(dǎo)律設(shè)計
    6.5 三維空間攻擊移動目標帶角度約束制導(dǎo)問題
        6.5.1 基于相對虛擬坐標系與新型解耦方法的運動學描述
        6.5.2 3 DRNEG制導(dǎo)律設(shè)計
    6.6 仿真驗證
        6.6.1 平面制導(dǎo)仿真
        6.6.2 三維制導(dǎo)仿真
    6.7 小節(jié)
第七章 帶碰撞角和碰撞時間控制的三維制導(dǎo)律設(shè)計
    7.1 引言
    7.2 ITIACG制導(dǎo)問題描述
    7.3 二維ITIACGL制導(dǎo)律設(shè)計
        7.3.1 2 D-ITIACG問題描述
        7.3.2 2 D-IACGL制導(dǎo)律剩余時間估計
        7.3.3 2 D-ITIACGL制導(dǎo)律設(shè)計
        7.3.4 仿真驗證
    7.4 三維ITIACGL制導(dǎo)律設(shè)計
        7.4.1 基于新型三維解耦方法的3D-IACGL制導(dǎo)律設(shè)計
        7.4.2 3 D-IACGL剩余飛行時間估計
        7.4.3 3 D-ITIACGL制導(dǎo)律設(shè)計
        7.4.4 仿真驗證
    7.5 小節(jié)
第八章 總結(jié)與展望
    8.1 全文總結(jié)
        8.1.1 主要內(nèi)容
        8.1.2 主要創(chuàng)新點
    8.2 研究展望
致謝
參考文獻
作者在學期間取得的學術(shù)成果
附錄
主要符號表
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本文編號：3981627