落角
- 考虑落角约束和气动不确定性的固定时间制导控制一体化设计方法
虑气动不确定性和落角约束的制导控制一体化设计。然而,上述基于反步控制和动态面思想给出的方法只能实现半全局渐近最终有界稳定,而非有限时间稳定[23]。因此研究有限时间收敛的制导控制一体化设计方法具有重要的实际意义。作为有限时间稳定性理论的扩展,固定时间稳定性引起收敛时间上界不依赖于初始条件而被广泛的关注。然而,固定时间制导方法仅适用于二阶系统,无法直接应用到导弹的制导控制一体化设计问题。基于上述分析,文中研究考虑落角约束和气动不确定性的固定时间制导控制一体化
弹箭与制导学报 2023年4期2023-09-15
- 基于改进PSO 算法对榴弹最佳杀伤面积的计算
积的因素有落速、落角和炸高［1-3］。马永忠等通过编程计算的方式对影响杀伤面积的主要因素进行了分析［4］。孙韬等通过数值模拟和试验的方法得到了有效炸高的范围，其炸高的上下限值相差达到1.7 m［5］。应国淼等基于射击线技术对杀伤面积进行了计算［6］。上述文章均需要采用传统的计算方法要根据所需要结果的精度，通过数论网格法来计算，由于计算点数的限制，导致计算结果不够精确。赵新通过欧拉距离法改进了粒子群算法，通过引战配合的方式，以对地面立姿人员为毁伤目标，确定了
火力与指挥控制 2023年3期2023-05-19
- 破片战斗部有效破片数影响规律研究
的飞散规律。弹丸落角也会影响破片的飞散效果，洪豆等[5]结合理论和仿真计算得出了不同落角、落速和炸高情况下预制破片战斗部的杀伤面积。刘武[6]，厉相宝[7]，龚柏林[8]，李翔宇[9]通过数值模拟研究了不同类型破片战斗部破片飞散过程。航空炸弹常配备“触发+延时”复合引信[10]，一般碰撞目标后有一定的延期时间才会起爆弹丸，同时由于丛林战场地面土质松软，航弹空中轰炸地面目标时一般会出现侵彻地面一定深度后才发生爆炸的情况，这会导致侵入地面部分战斗部飞散出的破片
兵器装备工程学报 2023年1期2023-02-11
- 带落角落速约束的导弹虚拟期望落角末制导律
段飞行器的落速和落角精度的重要性日益凸显。以导弹为例,其杀伤概率、突防和机动能力等性能指标均与末端角度和落速密切相关，这两个约束如果不满足可能会发生跳弹现象。目前,国内外对于末制导律的研究主要分为两类：非最优制导律和最优制导律。非最优控制的末制导律主要采用修正比例导引,其主要手段是通过加偏置项实现落速的控制。在传统比例导引律上增加了时变偏差,可以拓宽末端角度的可达范围。由于过载的限制,传统比例导引律存在一定的末端角度死区。Ratnoo等针对地对地任务将定向
宇航学报 2022年8期2022-09-23
- 带落速落角约束的高超声速飞行器俯冲轨迹规划方法
迹还需满足一定的落角和落速约束。对于飞行速度高、控制能力弱的高超声速飞行器,复杂的约束使得俯冲段制导问题极具挑战。针对高超声速飞行器的俯冲段制导问题,现有研究多侧重于落角约束的满足。Lu等设计了一种比例导引参数自适应调整的末制导律,可实现飞行器以固定落角命中目标；在此基础上,李惠峰等通过对制导参数进行自适应调整,提升了落点与落角控制精度。考虑俯冲段的机动突防需求,文献[8]和[9]分别基于正弦视线角曲线和螺旋机动轨迹设计了制导方法,在保证落角约束的同时,兼
宇航学报 2022年8期2022-09-23
- 基于预测校正的落角约束计算制导方法
律的设计中引入了落角约束。Ryoo等基于能量最优性能指标，选取剩余飞行时间的函数为性能指标的权函数，推导了最优落角约束制导律。张友安等应用Schwarz不等式求解了有无控制系统动力学情况下最优制导律的一般表达式。Erer等在比例导引律的基础上附加角度约束偏置项，通过偏置项缩小落角误差，实现落角控制。Liu等针对使用脉冲发动机控制的飞行器，提出了带角度约束的最优脉冲制导律。Park等选取剩余飞行距离的函数为性能指标的权函数，推导了带视场角约束的落角约束制导律
航空学报 2022年8期2022-09-07
- 落角与视场约束制导控制一体化策略
击过程中需要考虑落角约束和视场角约束。目前已有较多制导律设计的相关文献如文献[6-8]考虑了这两种约束，主要采用方法有障碍李雅普诺夫函数法[6]、解析法[7]和多阶段切换法[8]等，但并未考虑姿态系统。目前，制导控制一体化方法大多采用滑模变结构、最优控制方法、反演设计方法等传统控制方法，比如Li等[9]针对一体化系统，采用滑模变结构方法进行控制，变结构项会使控制量产生高频抖振，影响系统的打击精度，增加能耗，降低系统性能；Park等[10]采用最优控制方法，
宇航学报 2022年12期2022-02-01
- 基于落角约束的偏置比例导引律的研究*
此时通过增大导弹落角并且控制落角精度来攻击坦克防护薄弱部位(如炮塔顶部等)宜为一种较理想的毁伤方式[1]。对于导弹飞行末端带落角约束制导律的研究，主要是基于比例导引律的改进并结合现代控制理论形成约束条件[2-4]。影响导弹落角的方式有多种，如导弹初始高度、弹目距离等[5-6],而对导弹导引律的设计是最为关键的措施[7]，如王利芳等[6]、林德福等[8]通过在导引律中添加重力补偿项，可以增大导弹的命中落角，但是落角提升的幅度有限，而且难以做到落角的精确控制。
现代防御技术 2021年6期2022-01-06
- 基于极限学习机的杀爆战斗部末弹道参数优化研究
以及战斗部落速、落角、炸高等终点弹道因素对威力的影响,是杀爆战斗部毁伤威力的重要指标之一[1]。所以在战斗部指标设计过程中,获得更大的杀伤面积是战斗部设计者关注的重点,因此对杀伤面积的求解以及末弹道参数的最优化处理显得尤为重要。目前可以通过数值仿真计算战斗部杀伤面积[2],但仿真计算运算周期较长,很难通过此方法得到最优的末弹道参数。另一种求解方式是采用理论模型对杀伤面积进行计算,通过概率密度函数描述破片的空间分布,得到杀伤面积函数[3],将杀伤面积函数看做
弹道学报 2021年3期2021-10-08
- 基于卡尔顿毁伤函数的杀伤榴弹效能评估模拟
化，没有考虑弹药落角对终点效应的影响[3]，这对于低伸弹道武器而言是极其不利的。因此，迫切需要给出一种能够更加真实的反映低伸弹道武器杀伤榴弹效能的评估方法。在以往的研究中，文献[4-5]给出了蒙特卡罗方法在武器效能评估中的应用。蒙特卡罗方法是一种依赖随机变量的统计实验，求解数学、物理、工程技术问题近似解的数值计算方法[6]。在武器效能评估领域，其常被用来进行模拟打靶和计算目标毁伤概率。文献[7-10]对不同的毁伤函数进行了介绍，其中卡尔顿毁伤函数(Carl
兵器装备工程学报 2021年8期2021-09-03
- 基于改进粒子群优化算法的近炸引信最佳炸高计算方法
算方法通过炸高或落角计算的杀伤面积来表示[3-7]，该方法存在通过粗略的计算造成结果不够精确。本文以靶场试验和实战化射击对精度和速度的需求为出发点，立足引信与战斗部(简称引战)配合对毁伤威力的影响，建立相应模型，利用粒子群优化(PSO)算法去解决最优化问题，改进传统计算方法的精度[8-11]。PSO算法是一种智能优化工具，该算法通过对鸟类觅食过程的模拟，来寻找最优解，可以用于多种优化问题中，同时，由于PSO算法存在收敛速度慢的问题[12-13]，使其广泛应
兵工学报 2021年5期2021-06-24
- 破片战斗部杀伤面积影响规律研究
评判标准，落速、落角和炸高的改变都对其有一定的影响。软件仿真、编程计算等技术的发展使得武器的研制难度和周期得以大大缩短，杀爆战斗部威力场的研究一直都备受关注，在仿真软件未普及之前，对地面目标的杀伤威力计算最核心的问题是求出破片杀伤的等概率曲线[2]。李景云[3]首次提出用等概率曲线来计算杀伤面积，通过实验得到的实验结果与计算结果符合较好。赵丽俊等[4]对立姿人员、卧姿人员和轻型装甲车辆等目标的毁伤幅员进行了分析和计算，得出不同情况下的最佳炸高。李卫平等[5
兵器装备工程学报 2021年5期2021-06-02
- 基于偏置比例导引的落角约束滑模制导律
969年,带终端落角约束的制导理论在阿波罗计划首次登月时得到了应用[2]。Kim等[3]在机动弹头制导问题中首次考虑落角约束问题。文献[4]提出了一种制导律,根据终端落角要求计算几何圆弧弹道,之后给出控制指令使导弹跟踪计算出的圆弧弹道。文献[5]基于非奇异快速终端滑模和二阶滑模控制理论,提出了一种带落角约束的有限时间滑模制导律。文献[6]以攻角作为控制指令,运用滑模变结构理论推导了满足终端攻击角度约束和攻角约束的制导律。文献[7]提出了一种伪机动比例导引律
系统工程与电子技术 2021年5期2021-05-06
- 针对机动目标的最优滑模制导律设计
，还要求以特定的落角来打击目标。例如，对于坦克来说，落角约束能使导弹以期望的角度攻击坦克的薄弱部位，实现更有效的毁伤。而且，随着现代战争的需求，目标的机动性越来越强，这就对制导律提出了一定的要求，因此，有必要研究以机动目标为对象的制导律。近年来，具有落角约束的终端制导律引起了越来越多的关注，国内外的学者进行了许多相关的研究。文献[1]针对直升机载空地导弹配装多种战斗部时不同落角的需求，利用最优控制理论研究了带有落角控制的制导律；文献[2]研究了多约束条件下
弹箭与制导学报 2021年1期2021-04-24
- 带落角约束的均值聚类神经网络滑模制导律研究
时，还能以特定的落角攻击目标关键位置。因此，带有落角约束的末制导律目前逐渐成为国内外学者的研究热点。张亚松等[1]设计了一种带落角约束的滑模变结构制导律，将该制导律与优化比例导引法进行对比，结果表明滑模变结构制导律优于比例导引法;辛腾达等[2]在滑模变结构控制的基础上针对滑模的抖振问题，引入了径向基函数神经网络来调节滑模切换增益以削弱抖振;刘成亮等[3]应用模糊控制和神经网络理论对滑模变结构控制中的滑模趋近系数和滑模切换项增益进行了自适应调节;张宽桥等[4
电光与控制 2021年3期2021-03-23
- 云爆战斗部终点状态对地面反射压的影响试验研究
斗部终点作用时的落角、云团离地高度、二次起爆位置等。由于导弹、航弹等武器平台的自身特性，在作用终点时，战斗部具有一定的落角、炸高等；同时，云爆战斗部由于自身的特殊性，通过云团大范围覆盖，爆轰毁伤目标，因此，开展云爆战斗部终点落角、云团炸高及二次起爆位置等终点作用参数对威力场的影响研究，对充分发挥云爆战斗部的爆轰威力至关重要。目前国内关于云爆战斗部爆炸威力的研究工作[3-7]主要侧重于特殊工况下的威力场分布特性研究，对终点落角、云团炸高及二次起爆位置对云雾爆
弹箭与制导学报 2021年6期2021-03-21
- 多约束条件下全捷联制导空地导弹弹道方案研究
需兼顾制导精度与落角。上述技术难点制约了全捷联式导引头在空地导弹上的工程化应用。针对全捷联导引头的技术特点，一些学者展开了研究。LI等[4]提出了一种带有落角和视场角约束的自适应最优制导律，通过引入IAW因子调节制导律以满足相关约束；黄诘等[5]提出了一种偏置比例导引的间接撞击角度控制方法，能够适应视场角和可用过载等约束条件；Yan等[6]研究了一种考虑自动驾驶仪延迟的滑模制导律，对于目标机动具有一定的鲁棒性，能够补偿自动驾驶仪的延迟。王佩等[7]提出了将
西北工业大学学报 2021年1期2021-03-02
- 带落角约束的大机动目标末制导律研究
具有精确性，满足落角约束和脱靶量的要求。变结构制导律具有较好的鲁棒性和精确性，但滑模面开关增益引起的抖动问题需要解决[1-4]。本文对带落角约束的变结构制导律进行研究，为解决制导律中产生的抖动问题和满足落角约束的脱靶量要求，引用模糊逻辑方法对其进行模糊处理。当目标机动很大时，为了避免导弹产生大过载，采用智能优化设计方法，在目标经典阶跃机动模式下，发现跟踪大机动目标的效果良好。1 弹目数学模型建立导弹与目标的相对运动关系如图1所示。图1中平行于x轴的水平线作
沈阳理工大学学报 2020年3期2020-10-27
- 航空火箭杀爆弹动态爆炸威力仿真分析
力的重要指标，而落角、落速和炸高是影响破片在目标区域散布的重要因素，且冲击波的毁伤效果与炸高成反比，此外，落角和落速又与航空火箭杀爆弹被发射时刻载机距离目标的相对位置相关，因此，研究航空火箭杀爆弹的毁伤威力与落角、落速和炸高之间的变化规律，使航空火箭杀爆弹威力得以充分发挥，具有一定的研究意义。从调研文献来看，对于杀爆弹动态爆炸已有学者进行相关的研究[3-9]。金丽等[3]针对采用预制球形破片的某小口径榴弹动态爆炸时破片杀伤面积的计算建立了数学模型，获得了在
兵器装备工程学报 2020年8期2020-09-07
- 基于时间权函数的落角约束导引律中剩余时间的估计方法
理论可以得到满足落角和脱靶量约束的最优制导律[1-4]。针对这一问题，不少文献开展了相关研究[5-7]。针对垂直平面内的再入飞行器，文献[1]提出了一种控制落角约束的最优制导律；文献[2]提出了一种带落角约束的能量最优制导律设计；文献[3]提出了考虑终端速度约束的最优制导律，并且可以将速度约束直接转变成终端落角约束；文献[4]针对以不同的速度打击机动目标的情况研究了带落角控制的制导律，将该制导律与弹上预测目标位置跟踪器结合在一起；文献[5]和文献[6]针对
导航定位与授时 2020年4期2020-07-29
- 带有双曲正切加权函数的落角约束最优制导律
要求导弹以一定的落角命中目标；对于逆轨拦截高速运动目标，则要求弹道导弹能够对来袭弹头进行迎头拦截.因此，研究带有落角约束的末制导律具有重要的意义.针对含有落角约束的拦截打击问题，相关学者在传统比例导引律的基础上提出了许多新的研究方法.文献[1]通过在传统比例导引律的视线角速度项上增加一个偏置量，以实现落角约束的要求.文献[2]则进一步利用能量最小准则优化了偏置参数，提高了制导律的控制效率，使得优化后的偏置比例导引律更适合于大气层外拦截.文献[3]针对静止目
哈尔滨工业大学学报 2020年4期2020-06-23
- 带落角约束与过载约束的寻初比例导引法*
的要求越来越高。落角是导弹命中目标时速度矢量与水平面之间的夹角，落角越大，对目标的击顶效果越好，对落角提出更高的要求，能够使导弹末制导段的参数更加合理。国内外大多采用带落角约束的制导律来对落角加以限制，该方法主要分三类[1]:一是采用最优制导律的方法，如冯艳清[2]等人设计了带落角约束的三维导引律，可以对静止目标及低速目标以一定攻击角度进行攻击；张友安[3]等人结合落角、目标攻角及脱靶量设计了一种二次型最优制导律，能够满足在高精度的前提下以一定落角进行攻击
弹箭与制导学报 2019年4期2019-12-28
- 过虚拟交班点的能量最优制导律
导弹以特定的终端落角对目标进行攻击，以增强毁伤效果[10]，近年来考虑终端角度约束的制导律受到广泛关注。文献[11-12]通过求解含剩余飞行时间的线性二次最优控制方程得到含终端角度约束的最优制导律的一般形式。文献[13]应用Schwarz不等式研究了带落角约束的任意加权最优制导律，得到了制导律的一般表达式。文献[14]针对高速/低速目标拦截问题，采用时变偏置角速率设计了一种三维联合偏置比例导引律。文献[15]研究了一种无剩余飞行时间的偏置比例导引律，在比例
航空学报 2019年12期2019-12-27
- 基于预测碰撞点带落角约束的导引律设计
导引律可以实现对落角进行控制，具有结构简单、推导方便、易于控制的优点［2］。关于实现落角约束的偏置比例导引律最早的研究，是Lee 等［3］在假设偏置项为常数的条件下，推导了带落角约束的偏置比例导引律。此后，不断有研究对偏置比例导引律进行变形推导，但大多是针对地面固定目标实现带落角约束的制导控制，针对带倾角运动目标实现落角控制的偏置比例导引律鲜有报道。因此，本文针对坦克、地面装甲车等运动目标，设计了攻击运动目标的偏置比例导引律。此外，制导律中涉及的一个重要参
火力与指挥控制 2019年10期2019-11-19
- 考虑自动驾驶仪延迟的多约束末制导律
击，同时考虑终端落角的约束，能够使得导弹取得最佳毁伤效果[1]。拦截机动目标时，由于目标信息未知，传统的比例导制导性能大大降低[2]，而滑模控制由于其对外部干扰和内部不确定性有较强的鲁棒性，应用在制导律设计中取得了良好的效果。末制导中导弹为满足落角要求，弹道通常较为弯曲，这可能导致目标不在导弹的导引头视场范围内，使导弹丢失目标[3]。同时，导弹自动驾驶仪延迟也是影响制导精度的重要因素，因此，研究末制导律时同时考虑导弹落角和视场角约束并结合自动驾驶仪的延迟影
兵器装备工程学报 2019年10期2019-11-08
- 多终端约束条件的任意加权最优制导律
，还要求以特定的落角来打击目标的薄弱部位，以提高毁伤效果。基于此，多终端约束条件的制导律已成为国内外学者研究的热点，这些制导律在满足脱靶量为零的同时，还要求满足特定的性能指标，例如大落角、飞行时间最短、控制能量最小等。近年来，多种控制理论在制导律设计中得到应用，其中基于最优控制理论设计的制导律能得到解析的、状态反馈形式的制导指令，所以得到了广泛的应用。文献[1]中利用拉格朗日乘子法推导出了满足单片机工作要求的限制落点与落角的最优制导律，制导律形式包含弹目视
兵器装备工程学报 2019年8期2019-09-02
- 身管火炮膛压和最大射程落点诸元与初速关系经验拟合公式
射程、飞行时间、落角、落速等弹道诸元参数数值信息往往不全，因而给性能、质量分析和试验数据评估与鉴别带来一定困难。本文针对上述问题，提出了应用1stOpt软件以有多号发射装药的155 mm加榴炮普通榴弹、122 mm榴弹炮普通榴弹和120 mm迫击炮弹为例，对内、外弹道学运动方程简化分析的方法。1 拟合软件介绍及拟合算例1.1 拟合软件1stOpt(First Optimization)是我国七维高科有限公司独立开发的一套数学优化分析综合工具软件包，主要用于
探测与控制学报 2019年1期2019-03-19
- 基于多项式函数求解的落角约束制导律
入制导也需要考虑落角约束，因此设计满足角度约束的制导律是十分必要的[3]。针对具有落角约束的制导律设计问题，Zhengdong Hu等[4]利用最优控制理论结合变结构控制理论，通过神经网络训练得出等速趋近律的系数，得到三维空间下的具有落角约束的导弹最优制导律。Yao Zhao等[5]利用有限时间收敛的滑模控制律设计了可全向攻击的满足导弹落角约束的制导律。Chang-Kyung Ryoo等[6]利用最优控制理论得到了带有落角约束的导弹的最优导引律，可较为准确
导航定位与授时 2018年5期2018-10-15
- 导引头动力学滞后下带落角约束的最优制导律
年首次推导了具有落角约束形式的末制导律，此后国内外对带落角约束的末制导律的设计进行了广泛的研究，部分研究成果已经得到了实际应用[4,5]。加入落角约束是希望导弹能以大角度击中目标，但是大多数文献在研究、推导带落角约束的制导律时，过程中出现的俯仰角或者弹目连线角的三角函数与反三角函数时，为了计算与推导的方便性，均将其近似。本文为了增强制导律的准确性，在带落角的最优制导律的推导过程中，俯仰角与弹目连线角的三角函数与反三角函数均采用不近似原则。最优制导律在关于落
兵器装备工程学报 2018年7期2018-07-31
- 杀爆战斗部动态破片威力场分布规律研究
， 往往受战斗部落角、 爆高、 落速等参数的影响[1]. 而模拟仿真的运用使武器的研制节省了大量的人力和物力， 推进了战斗部的设计水平[2-4]. 杀爆弹威力场的研究一直备受关注， 例如第二炮兵工程学院的李卫平等、 北京理工大学的汪德武等、 中北大学的张国伟等、 西北机电研究所的李瑞等都对杀爆弹进行了大量研究并取得显著成果[5-16]. 本文在前人工作的基础上， 采用成熟的理论模型， 结合仿真软件， 自编数据处理程序， 对柱形杀爆战斗部落角、 爆高、 落速
中北大学学报(自然科学版) 2018年4期2018-07-10
- 基于扩张状态观测器的自抗扰滑模导引律
驾驶仪动态特性、落角约束、攻击大机动目标、时间约束等，以及在导引过程中导弹、目标、弹目相对运动的不完全建模和导引头引入的噪声等，使得很难实现更高准确度的制导[1]。制导信息缺乏是影响制导准确度的重要因素，特别是在考虑导弹自动驾驶仪动态特性情况下更为明显[2]。目前，用于估计制导信息的主要方法有：扰动观测器、状态观测器、高增益观测器、卡尔曼滤波等[3-5]。制导信息估计主要有两个方面：1）未知的目标机动；2）导弹的动态特性[6]。李雅静[7]等基于改进的CB
中国测试 2018年6期2018-07-05
- 联合攻角约束视场角和落角的末制导律设计
，要求能以期望的落角较小的攻角击中目标，而采用传统的比例导引律末端落角基本上已由初始制导视线角大小决定，不能主动控制落角使得传统比例导引律在该类武器中越来越难以适应。因此，出现了最早由Kim研究的偏置比例导引律(BPNG)[1]，通过在传统比例导引律基础上加上一个与落角偏差有关的偏置项构成。此后，随着越来越多的武器要求具有规定落角进行攻击，又出现了多种不同形式的带落角约束导引律[2-3]，其中比较典型的一类变系数比例导引律如文献[4]中描述，其形式类似BP
航天控制 2018年1期2018-04-02
- 重力和风对三维多约束末制导性能的影响分析
和风的干扰，满足落角和末端攻角的约束。关键词：三维;多约束;末制导律;落角;末端攻角;风;重力中图分类号：TJ765;V249.1文献标识码：A文章编号：1673-5048（2018）06-0026-06[SQ0]0引言现有文献已提出多种三维导引建模与导引律设计方法，包括双平面分解法[1]、基于视线坐标系的建模方法[2-5]、球面坐标建模法[6]、微分几何建模法[7]和李群建模法[8]等。为了提升打击效果，文献[9]提出了一种带落角和末端攻角约束的二维最优
航空兵器 2018年6期2018-02-26
- 落角约束最优制导律在空地导弹上的应用*
,但只能用于增大落角,不适用于小落角的情况,且对于落角期望值>30°的情况也不能很好适应。采用变结构理论[3]的带落角约束制导律也有较多的研究,对机动目标具有较好的鲁棒性,但是变结构控制容易存在振颤问题。目前直升机载空地导弹通常配装有多种战斗部。配装破甲战斗部时,采用大角度顶攻方式可以对地面装甲目标进行有效毁伤;但对于坚固的工事目标,攻坚战斗部又对制导系统提出了小角度平射攻击方式的要求。文中利用最优控制理论研究带有落角约束的制导律,通过设置不同的期望落角值
弹箭与制导学报 2018年5期2018-02-21
- 一种落角约束的自适应模糊滑模导引律
10000)一种落角约束的自适应模糊滑模导引律王雪梅1, 邵国豪俊1, 许 哲1, 于 帆2(1.火箭军工程大学，西安 710025； 2.中国科学院光电技术研究所，成都 610000)考虑末制导中的落角约束和过载约束，提出一种自适应模糊滑模导引律，并采用李雅普诺夫稳定性判据对其稳定性进行了证明。通过将落角与视线角联系起来，从而设计滑模面实现落角约束。通过引入自适应模糊推理系统消除滑模控制中的抖振，提高了导引律的实用性。由于模糊推理具有强大的自学习能力，可
电光与控制 2017年9期2018-01-11
- 利用反步控制法的带角度约束制导律研究*
，就需要炸弹以大落角击中目标，最好能够达到垂直攻击[1]。因此，适用于制导炸弹的带落角约束的制导律研究成为近年来的一个研究热点。 一部分学者以变结构理论为基础，通过滑模面中加入落角约束项来设计带落角约束制导律，这种制导律能够很好的满足设计要求，但是存在控制量抖动问题[2]；还有一部分学者以落地速度倾角作为终端约束，以脱靶量、最小能量消耗为性能指标，给出了一种适用于攻击地面目标的最优制导律，同时满足了精度和角度的要求[3]。但是，以上这些的制导律设计中的目标
现代防御技术 2017年6期2018-01-02
- 基于LS-DYNA的导弹引信触地过载仿真分析*
件对四种不同落速落角条件下的触地过载进行了仿真计算,得出了四种条件下的引信触地过载曲线,结合应力波和过载在弹体内的传递过程,总结出了以加速度传感器为基础的引信惯性触发发火控制系统设计的相关规律。这些规律对惯性敏感元件的布局、引信强度校核和发火控制逻辑设计具有参考价值。引信;触地过载;LS-DYNA;数值仿真0 引言由于电子安全系统具有安全性、可靠性高,通用性好,环境信息接收与处理能力强,与制导系统融合便于实现制导引信一体化等诸多优点[1],在导弹引信中的应
弹箭与制导学报 2017年3期2017-11-01
- 基于仿真的某中口径舰炮弹丸入水前冲过载
丸不同落速、不同落角的入水过程,得到不同落速、落角和是否自转等条件下的弹丸入水前冲过载。落速或落角越大,前冲过载越大、过载峰值宽度越小;小落角入水过程中弹丸姿态不稳定,易发生跳弹,使前冲过载减小,甚至消失,并产生较大径向过载;自转对该弹丸入水前冲过载影响较小,可忽略;落速250 m/s、落角5°时的过载是引信惯性发火机构发火准确性设计要考虑的可信极限弹道环境,前冲过载峰值约为287g,持续时间约为1 ms。舰炮弹丸;仿真;弹道环境;引信;入水冲击;前冲过载
弹箭与制导学报 2017年1期2017-06-23
- 带落角约束的鸭/尾舵复合控制导弹制导控制一体化设计
合在一起。针对带落角约束问题,文献[5]宋建梅等设计了带落角约束的制导律,并且解决了起控点过载较大的问题。针对导弹大落角攻击时单一舵面易出现饱和的问题,文中以鸭/尾舵复合控制导弹作为研究对象,进行了带落角约束的制导控制一体化设计。首先通过设计两个滑模面来使落角达到期望值,并且利用指数趋近律克服了滑模控制的抖振问题,最后对拦截目标的过程进行了仿真,仿真结果表明制导控制一体化方案的可行性。1 制导控制一体化模型纵向平面内弹目相对运动关系如图1所示。图1 弹目相
弹箭与制导学报 2017年4期2017-05-03
- 考虑导引头视场角和落角约束的制导方法
虑导引头视场角和落角约束的制导方法张道驰1， 孙静2， 温求遒1， 夏群利1(1.北京理工大学 宇航学院，北京 100081；2.中国兵器科学研究院，北京 100089)针对空地武器采用最优弹道成型制导律进行大落角攻击时易造成导引头跟踪误差角大于其视场角而丢失目标的问题，提出一种满足导弹导引头视场角约束和落角约束的制导方法. 基于线性化模型和小角假设，得到了导引头跟踪误差角的解析表达式，分析了影响导引头跟踪误差角的因素及最大跟踪误差角的取值范围. 在此基础
北京理工大学学报 2016年5期2016-11-22
- 一种适用于红外制导弹药的偏置比例导引律
于红外制导弹药的落角约束,提出了一种无需剩余飞行时间信息的偏置比例导引律。根据建立的弹目相对运动几何模型和碰撞三角形,推导出了期望落角与需用偏置积分量之间的函数关系;求出了偏置比例导引无量纲弹道闭环解与稳定域,并分析了不同因素对偏置比例导引律制导性能的影响;最后对比研究了偏置比例导引制导律与弹道成型的性能。仿真结果表明,偏置比例导引律在落角精度、制导精度与最大需用过载这些关键制导性能指标方面接近于弹道成型制导律,适用于红外制导弹药对地面运动装甲目标的落角约
系统工程与电子技术 2016年10期2016-10-18
- 带落角和时间约束的网络化导弹协同制导律
100081）带落角和时间约束的网络化导弹协同制导律张春妍，宋建梅，侯博，张民强（北京理工大学宇航学院，北京100081）对网络化导弹的协同攻击问题进行了带命中落角约束和攻击时间约束的协同偏置比例导引律研究。对单枚导弹给出了带命中落角约束的偏置比例导引律，并推导出了对应的导弹剩余攻击时间的估算表达式。针对网络化导弹系统，根据各导弹的剩余攻击时间之差对偏置比例导引律中的比例系数进行调节，设计得到了同时满足命中落角和攻击时间约束的协同偏置比例导引律，进一步从理
兵工学报 2016年3期2016-10-14
- 多约束条件下反演滑模制导律设计*
与战斗部相匹配的落角。基于导弹末端视线角速度和落角多约束条件，文中结合滑模变结构控制和反演法设计了一种反演滑模制导律。建立了导弹与目标相对运动方程和末端视线角速度及落角多约束下的线性化模型，采用反演滑模设计方法设计了制导律，最后进行了六自由度数字仿真，结果表明该制导律能有效实现期望落角和中靶精度，满足设计要求。关键词：反演滑模；制导律；视线角速度；落角0 引言制导律是导弹在接近目标的整个过程中应遵循的运动规律，它根据导弹与目标的相对位置、相对运动关系将导弹
弹箭与制导学报 2016年1期2016-09-07
- 带落角约束的导弹滑模制导控制一体化设计
71023)带落角约束的导弹滑模制导控制一体化设计赵晨东, 宋书中, 付主木(河南科技大学 信息工程学院，河南 洛阳471023)为了提高导弹的制导精度和毁伤效果，研究了带有落角约束的空地导弹制导控制一体化设计问题；在俯仰平面内，将弹—目相对运动方程和导弹力学方程相结合，建立了导弹一体化模型；在此基础上，采用反演递推方法，设计了带有落角约束的导弹自适应滑模制导控制一体化算法，并对其进行了稳定性分析；针对所设计的控制律，在不同的机动目标下进行了仿真和对比分
计算机测量与控制 2016年1期2016-09-07
- 带落角约束的空地导弹滑模末制导律研究*
30022)带落角约束的空地导弹滑模末制导律研究*辛腾达,范惠林,王靖华,刘成亮,侯满义(空军航空大学，吉林 长春130022)摘要：在空地导弹末制导的过程中,为了提高空地导弹的命中精度，追求最佳的打击效果。设计了一种以零化弹-目视线角速率,及终端视线角与期望视线角之差为切换面的带落角约束的空地导弹滑模末制导律。针对空地导弹滑模末制导律的抖振问题，应用径向基函数(RBF)神经网络自适应调整符号项增益的方法来削弱抖振。仿真结果表明该滑模末制导律能够以期望的
现代防御技术 2016年2期2016-07-21
- 反坦克导弹带落角约束滑模导引律研究*
控制反坦克导弹带落角约束滑模导引律研究*杨锁昌，张宽桥，李宝晨，张凯(军械工程学院 导弹工程系，河北 石家庄 050003)为增大反坦克导弹终端落角，提高战斗部的毁伤效能，基于终端滑模控制理论，及弹目相对运动模型，选取弹目相对速度偏角作为滑模面，同时引入落角约束项，结合快速幂次趋近律，推导出了一种带落角约束的滑模导引律。采用有限时间控制理论对导引律的稳定性和有限时间收敛特性进行了证明。最后基于弹道仿真，将该导引律与带落角约束的偏置比例导引律进行了对比仿真分
现代防御技术 2016年6期2016-02-24
- 带有落角约束的间接Gauss伪谱最优制导律
10094）带有落角约束的间接Gauss伪谱最优制导律陈琦，王中原，常思江（南京理工大学能源与动力工程学院，江苏南京210094）针对带有落角约束的末制导问题，提出了一种基于极小值原理和Gauss伪谱法的最优制导律。以期望落角方向为坐标轴定义了落角坐标系，并在其中建立了线性化的导引运动关系方程。将控制系统简化为1阶惯性环节，利用极小值原理得到正则方程，然后引入Gauss伪谱法进行离散，将其转化为代数方程，结合边界条件，推导出最优制导律的解析表达式，无需任何
兵工学报 2015年7期2015-11-17
- 组合导航系统状态切换对末段导引的影响分析及措施研究
，自适应更改预定落角的改进方案可适应不同的纯惯性导航误差，并降低了对弹道落角的影响。1 制导控制系统方案某飞行器的典型飞行弹道如图1所示［9］，其中，0＜t＜t1为姿态稳定段，t1≤t＜t2为爬升段，t2≤t＜t3为转弯段，t3≤t为末导引段。图1 典型飞行弹道示意图Fig.1 The scheme of flight trajectory对于固定点攻击模式，采用惯性/卫星组合导航的制导体制，导引信息由装订的目标位置坐标（Xt、Yt、Zt）和组合导航系统输
导航定位与授时 2015年4期2015-07-09
- 一种带有末端弹体姿态角约束的非线性制导律
目标的机动方式和落角约束，仿真结果表明，末端位移偏差小于0.5 m，末端落角可控制在0.01°范围内，末端法向加速度小于0.01 m/s2，该制导律能够很好地满足末端位移、落角和法向加速度约束。通用模型预测静态规划；制导律；落角约束；法向加速度约束；弹体姿态角约束目前，人们越来越关注带有末端落角约束的制导律技术研究。以一定的末端落角对目标进行直接撞击可以增强弹头毁灭效果。例如，从上部对掩体内的目标进行攻击可以轻易击穿多层防御结构，反坦克武器从上部更容易摧毁
中国惯性技术学报 2015年2期2015-06-05
- 带落角约束三维导引律在反坦克导弹上的应用*
50003 )带落角约束三维导引律在反坦克导弹上的应用*任海龙，高敏，杨芳,方丹(军械工程学院 导弹工程系，河北 石家庄 050003 )针对现代作战环境不仅希望反坦克导弹脱靶量最小，还希望导弹命中目标时姿态最佳的问题，对传统比例导引律和带落角约束的比例导引律进行了研究，并提出了带有碰撞角约束的三维比例导引律，即在俯仰通道采用带落角约束的比例导引，在偏航通道采用传统比例导引。最后以某型自寻的反坦克导弹制导控制系统的设计为背景，通过结合导弹总体参数，建立弹体
现代防御技术 2015年3期2015-05-05
- 带落角约束滑模变结构制导律研究*
050003)带落角约束滑模变结构制导律研究*李鹏程，杨锁昌，李宝晨，岳智革(军械工程学院 导弹工程系，河北 石家庄 050003)反坦克导弹在攻击目标时，不仅希望得到最小的脱靶量，而且希望以一定的落角命中目标，从而使战斗部充分发挥其作战效能，得到最佳毁伤效果。以简化后的弹-目相对运动模型为基础，改进了一种自适应滑模变结构制导律，能够同时满足脱靶量和攻击角度的双重要求。同时，制导律设计中综合采用双曲正切函数法和变开关系数法，进一步削弱了控制过程中产生的抖振
现代防御技术 2015年4期2015-05-05
- 一种带副翼无伞末敏弹气动特性仿真分析*
构对末敏弹的稳态落角和阻力系数有较大影响。当翼展从150 mm增至250 mm时,末敏弹的稳态落角从43°减至16°,阻力系数从0.78增至1.61。当副翼斜置角从0°增至60°时,稳态落角、导转力矩系数和阻力系数也在发生变化。这将为无伞末敏弹的设计提供有益参考。无伞末敏弹;计算流体力学;气动特性;副翼0 引言末敏弹稳态扫描技术主要包括有伞扫描和无伞扫描。大多数国家研制的末敏弹采用有伞扫描,如美国的“SADARM”末敏弹和德国的“SMART”末敏弹。末敏弹
弹箭与制导学报 2015年4期2015-04-15
- 带落角约束的固定配平攻角飞行器滚转制导律设计
10072)带落角约束的固定配平攻角飞行器滚转制导律设计耿克达，周 军，林 鹏(西北工业大学 精确制导与控制研究所，西安 710072)固定配平攻角飞行器具有外形简单、控制通道少的优点，但其升力大小不可控，为实现精确制导，解决其带终端角度约束制导的问题，提出了一种含虚拟目标的滚转制导律设计方法。建立了含虚拟目标的滚转制导方程，给出了基本导引关系，并证明了该导引关系下设计的制导律能有效对飞行器落点与落角进行控制。同时，给出了虚拟目标详细设计方法，并通过数值
固体火箭技术 2015年3期2015-03-13
- 迫击炮弹对土壤目标的侵彻规律仿真
产生弯曲。因此当落角和速度满足一定的条件时，弹丸会跳弹。不同种类的介质会有不同物理、力学特性，其对弹丸阻力的影响因子也不同。通常情况下，介质阻力可写成：式（1）中，c1为与弹丸速度无关的阻力，称为静阻力；c2为与弹丸速度一次方有关的阻力，又称粘滞阻力；c3为与弹丸速度二次方有关的系数，又称动阻力。图1 弹丸在介质中侵彻时的受力情况Fig.1 Stress analysis of shell when penetrating in the medium1.2
探测与控制学报 2015年3期2015-01-13
- 导引头量测误差对落角约束最优制导律制导精度的影响
束、同时带落点和落角约束的最优制导律［2－4］。在弹目视线角为小角度假设下，可以将上述制导律简化成导弹加速度指令与弹目相对速度、弹目视线角、弹目视线角速度以及导弹剩余飞行时间的表达式，其中，弹目视线角速度为核心物理量，可以由平台或动力陀螺导引头直接测得［2－5］。简化后的制导律表达形式简单，易于工程实现。比例导引即为带落点约束的最优制导律的工程简化形式，在此基础上发展了若干衍生形式，如增强型比例导引、积分比例导引、近似积分比例导引等［6－9］。而习惯上，一
弹道学报 2014年1期2014-12-26
- 带落角约束与控制约束的纵向制导律①
标类型达到特定的落角，以获得最佳的毁伤效果。这种需求促使带落角约束的制导问题得到广泛研究。目前，研究的制导律包括改进的比例导引律、最优制导律、变结构制导律及复合制导律等[1]。改进的比例导引律是通过在经典的比例导引律中增加偏置项[2]、引入变比例系数[3]等方法实现终端角度约束，对制导输入信息要求较少，易于工程实现。最优制导律是在一定的假设和简化基础上，将带落角约束的制导问题转化为带终端约束的最优控制问题，并利用最优控制方法得到的[4-6]。最优制导律能够
固体火箭技术 2014年3期2014-03-15
- 机动再入体的带落角约束扩展比例导引律设计
)机动再入体的带落角约束扩展比例导引律设计陶健1, 陈洁1,2, 赵红超2, 李世改3(1.北京航空航天大学 自动化科学与电气工程学院, 北京 100191; 2.海军航空工程学院 控制工程系, 山东 烟台 264001; 3.海军航空工程学院 训练部, 山东 烟台 264001)传统的各种制导律都是以获得最小脱靶量为最终目标,没有考虑到导弹击中目标时刻的末端落角。为了保证非自旋再入体完成精确打击目标的任务,针对非自旋再入体垂直打击目标的制导问题,设计了一
飞行力学 2013年4期2013-11-04
- 小型电视制导空地弹大落角导引律设计方法*
般要求导弹采用大落角攻击方式,由此提高了对导弹和弹上设备的性能要求,主要有以下几个方面:a)要求在较小的结构尺寸下尽量增大导引头的下视框架角,以满足导弹在机动过程中对目标的凝视要求;b)要求导引头识别距离和工作高度尽量大,保证导弹有足够的制导时间,尽量增大落角;c)要求导弹质量小、升阻特性好,尽量提供大的可用过载,在实现大落角攻击的同时保证较小的脱靶量。然而,在导弹总体设计时,以上性能一般不能同时达到最优,因此,需通过导引律设计寻求满足各方面约束的制导方案
弹箭与制导学报 2011年3期2011-12-07
- 带落角约束的自适应比例制导律①
击地面目标的带有落角约束的最优制导律，它对有关期望姿态角的弹目几何关系方程进行了线性化，但因非线性弹目几何关系方程是在惯性坐标系中设计的，当导弹以较大的姿态角攻击机动目标时，文中所给出的线性化结果不能保证导弹能有效命中目标。文献［4］设计了一种基于落角约束的全向制导律，但仅对前向攻击和垂直攻击进行了仿真，且导弹发射时的姿态角对落角误差影响很大。文献［5］设计了一种带攻击时间和攻击角度约束的变结构制导律，但其制导律形式过于复杂。文献［6］设计了一种对攻击角度
固体火箭技术 2011年6期2011-08-31
- 基于光流信息的圆弧偏置比例导引规律
导弹的基于光流带落角约束的导引规律,其具有更强的适应性和更小的落角误差,而且该导引律不要求弹目距离信息,克服了被动寻的导弹不能测距的约束.基于采用光学传感器和光流算法的测量模型,受昆虫导航的启发,利用光流信息进行被动寻的导弹的导引和控制.同时借鉴偏置比例导引律的结构,重新设计偏置项,实现导弹以期望的落角命中目标.仿真表明,拦截地面运动目标时,该导引律在保证小脱靶量的同时,基本达到期望的落角,对于测量噪声也具有较好的鲁棒性.光流;导弹;导引在连续变动的图像平
北京航空航天大学学报 2011年2期2011-03-16