考慮落角/視場角約束高速空對地導(dǎo)彈末制導(dǎo)律研究
發(fā)布時間:2021-11-24 01:17
針對于現(xiàn)代戰(zhàn)爭中,空對地導(dǎo)彈在對各種戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)目標進行精確打擊、近距離火力支援、區(qū)域壓制等方面都發(fā)揮著重要的作用。傳統(tǒng)的空對地導(dǎo)彈可以對目標實現(xiàn)精確打擊,但可能無法對目標造成致命毀傷,因此在執(zhí)行打擊任務(wù)的過程中,不僅需要空對地導(dǎo)彈能夠?qū)δ繕诉M行精確打擊,還需要對目標造成比較高的毀傷效能,所以要求導(dǎo)彈以一定的落角完成對地面的打擊任務(wù)。由于在以一定落角打擊目標的過程中,彈道比較彎曲,為了能夠保證目標在末制導(dǎo)階段始終在導(dǎo)引頭視場范圍之內(nèi),需要研究在落角/視場角約束條件下的末制導(dǎo)律設(shè)計。開展數(shù)字仿真理論驗證,分析制導(dǎo)律的可行性和有效性,并且對比分析各制導(dǎo)律的優(yōu)缺點。首先,系統(tǒng)的調(diào)研落角約束和視場角約束的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,并對于研究現(xiàn)狀進行詳細的分析,總結(jié)和歸納出帶落角約束和視場角約束的末制導(dǎo)律的研究背景和研究意義。其次,研究空對地導(dǎo)彈建模問題,定義常用的坐標系,給出各坐標系間的歐拉角和轉(zhuǎn)換矩陣,給出導(dǎo)彈飛行過程中的運動學(xué)和動力學(xué)模型;分析彈目相對運動關(guān)系,建立彈目相對運動模型。然后,通過研究滑模變結(jié)構(gòu)理論,針對于終端落角約束問題,完成帶落角約束自適應(yīng)滑模末制導(dǎo)律的設(shè)計,并證明其穩(wěn)定性,通過仿真分析...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
傳統(tǒng)導(dǎo)引光學(xué)光罩
圖 1-2 傳統(tǒng)導(dǎo)引光學(xué)光罩 圖 1-3 THAAD 導(dǎo)彈及側(cè)窗實物圖Xin M,Balakrishnan S[43]等人采用非線性控制技術(shù)得到了帶有視場角約束閉環(huán)形式的制導(dǎo)律,旨在解決低成本武器系統(tǒng)所需的減少的導(dǎo)引頭視場約束問題。通過仿真驗證了制導(dǎo)律的有效性。Sang D,Ryoo C K[44]等人提出了一種保持導(dǎo)引頭鎖定的制導(dǎo)律切換邏輯和一種保持導(dǎo)引頭目標視角恒定的簡單制導(dǎo)律,如果滿足適當(dāng)?shù)那袚Q條件,則可以從任何類型的制導(dǎo)律切換。Park B G[45]考慮到導(dǎo)引頭的視場限制是導(dǎo)致失誤的導(dǎo)彈的關(guān)鍵問題,為了在制導(dǎo)問題中處理導(dǎo)引頭的視場限制,將視角定義為速度矢量和視線之間的角度,將其視為不等式約束,設(shè)計了一種最優(yōu)制導(dǎo)律,其在打擊目標過程中可以同時滿足視場角約束和落角約束。通過仿真結(jié)果表明,所提出的制導(dǎo)律在控制能量方面更有效。Lee C H,Hyun C[46]等人提出了一種基于比例導(dǎo)引(PN)和滑模控制(SMC)的混合視場角約束制導(dǎo)律,分析和制定包括 PN 和 SMC 的混合制導(dǎo)律。Wang X, Zhang Y[47]等人利用滑?刂评碚摻鉀Q了視場約束導(dǎo)彈對非機動或機動目標的沖擊角控制制導(dǎo)問題。處理視場約束而不使用任何額外的切換邏輯。特別
4-16 不同初始視場角條件下視場角隨時間的變化曲線圖 4-17 不同落角約束條件的變化曲線由圖 4-16 和圖 4-17 可知,理論視場角變化曲線和實際變化曲 4-9 和表 4-10 可知,理論最大視場角和實際最大視場角只有 可以采用式(4-103)作為實際工程中設(shè)計視場角約束的參考依據(jù)(2)對于帶視場角約束末制導(dǎo)律的驗證分析若導(dǎo)引頭初始視線角0q 滿足式(4-113),則在此條件下,若末制約束范圍之內(nèi),則其在末制導(dǎo)整個過程中將不會超出視場角約始時刻可以對目標可見,表 4-11 給出了在落角約束為-70°的束為 10°的條件下,此時由式(4-113)可知,初始彈目視線角4-11 為改變初始視場角條件下的仿真結(jié)果。表 4-11 不同初始視場角的仿真結(jié)果序號 初始視場角/° 最大實際視場角/° 實1 -10 7.7408 2 -5 7.4018
【參考文獻】:
期刊論文
[1]含落角約束打擊運動目標偏置比例制導(dǎo)律設(shè)計[J]. 郝峰,王鵬飛,張棟. 彈道學(xué)報. 2018(04)
[2]冷戰(zhàn)后美國發(fā)動的主要戰(zhàn)爭的合法性分析——以海灣戰(zhàn)爭、阿富汗戰(zhàn)爭、伊拉克戰(zhàn)爭為例[J]. 朱同銀. 國際展望. 2018(05)
[3]遠程精確打擊武器技術(shù)發(fā)展分析及啟示[J]. 黨愛國,王坤,王曉兵. 飛航導(dǎo)彈. 2018(09)
[4]帶視線角約束的多導(dǎo)彈有限時間協(xié)同制導(dǎo)律[J]. 呂騰,呂躍勇,李傳江,郭延寧. 兵工學(xué)報. 2018(02)
[5]Adaptive weighting impact angle optimal guidance law considering seeker’s FOV angle constraints[J]. LI Ran,WEN Qiuqiu,TAN Wangchun,ZHANG Yijie. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2018(01)
[6]視線角約束自適應(yīng)滑模中制導(dǎo)律[J]. 呂壽坤,周荻,孟克子,王子才. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2018(04)
[7]導(dǎo)航制導(dǎo)與傳感技術(shù)研究領(lǐng)域若干問題的思考與展望[J]. 郭雷,房建成. 中國科學(xué):信息科學(xué). 2017(09)
[8]高空防御超級盾——薩德[J]. 大科技(百科新說). 2016(10)
[9]空地精確打擊體系構(gòu)成與關(guān)鍵技術(shù)[J]. 何率天. 兵工自動化. 2016(06)
[10]考慮導(dǎo)引頭視場角和落角約束的制導(dǎo)方法[J]. 張道馳,孫靜,溫求遒,夏群利. 北京理工大學(xué)學(xué)報. 2016(05)
博士論文
[1]小型無人機載制導(dǎo)炸彈最優(yōu)軌跡與精確制導(dǎo)技術(shù)研究[D]. 張道馳.北京理工大學(xué) 2016
[2]終端多約束有限時間收斂末制導(dǎo)律[D]. 趙曜.北京理工大學(xué) 2016
碩士論文
[1]考慮攻擊角約束的導(dǎo)彈末制導(dǎo)律研究[D]. 姜麗松.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]攻擊角度約束下的變結(jié)構(gòu)制導(dǎo)律[D]. 王健.哈爾濱工程大學(xué) 2016
[3]光學(xué)窗口氣動加熱與結(jié)構(gòu)耦合分析[D]. 馬二瑞.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[4]側(cè)窗探測下末制導(dǎo)段制導(dǎo)控制問題研究[D]. 徐龍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
本文編號:3515002
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
傳統(tǒng)導(dǎo)引光學(xué)光罩
圖 1-2 傳統(tǒng)導(dǎo)引光學(xué)光罩 圖 1-3 THAAD 導(dǎo)彈及側(cè)窗實物圖Xin M,Balakrishnan S[43]等人采用非線性控制技術(shù)得到了帶有視場角約束閉環(huán)形式的制導(dǎo)律,旨在解決低成本武器系統(tǒng)所需的減少的導(dǎo)引頭視場約束問題。通過仿真驗證了制導(dǎo)律的有效性。Sang D,Ryoo C K[44]等人提出了一種保持導(dǎo)引頭鎖定的制導(dǎo)律切換邏輯和一種保持導(dǎo)引頭目標視角恒定的簡單制導(dǎo)律,如果滿足適當(dāng)?shù)那袚Q條件,則可以從任何類型的制導(dǎo)律切換。Park B G[45]考慮到導(dǎo)引頭的視場限制是導(dǎo)致失誤的導(dǎo)彈的關(guān)鍵問題,為了在制導(dǎo)問題中處理導(dǎo)引頭的視場限制,將視角定義為速度矢量和視線之間的角度,將其視為不等式約束,設(shè)計了一種最優(yōu)制導(dǎo)律,其在打擊目標過程中可以同時滿足視場角約束和落角約束。通過仿真結(jié)果表明,所提出的制導(dǎo)律在控制能量方面更有效。Lee C H,Hyun C[46]等人提出了一種基于比例導(dǎo)引(PN)和滑模控制(SMC)的混合視場角約束制導(dǎo)律,分析和制定包括 PN 和 SMC 的混合制導(dǎo)律。Wang X, Zhang Y[47]等人利用滑?刂评碚摻鉀Q了視場約束導(dǎo)彈對非機動或機動目標的沖擊角控制制導(dǎo)問題。處理視場約束而不使用任何額外的切換邏輯。特別
4-16 不同初始視場角條件下視場角隨時間的變化曲線圖 4-17 不同落角約束條件的變化曲線由圖 4-16 和圖 4-17 可知,理論視場角變化曲線和實際變化曲 4-9 和表 4-10 可知,理論最大視場角和實際最大視場角只有 可以采用式(4-103)作為實際工程中設(shè)計視場角約束的參考依據(jù)(2)對于帶視場角約束末制導(dǎo)律的驗證分析若導(dǎo)引頭初始視線角0q 滿足式(4-113),則在此條件下,若末制約束范圍之內(nèi),則其在末制導(dǎo)整個過程中將不會超出視場角約始時刻可以對目標可見,表 4-11 給出了在落角約束為-70°的束為 10°的條件下,此時由式(4-113)可知,初始彈目視線角4-11 為改變初始視場角條件下的仿真結(jié)果。表 4-11 不同初始視場角的仿真結(jié)果序號 初始視場角/° 最大實際視場角/° 實1 -10 7.7408 2 -5 7.4018
【參考文獻】:
期刊論文
[1]含落角約束打擊運動目標偏置比例制導(dǎo)律設(shè)計[J]. 郝峰,王鵬飛,張棟. 彈道學(xué)報. 2018(04)
[2]冷戰(zhàn)后美國發(fā)動的主要戰(zhàn)爭的合法性分析——以海灣戰(zhàn)爭、阿富汗戰(zhàn)爭、伊拉克戰(zhàn)爭為例[J]. 朱同銀. 國際展望. 2018(05)
[3]遠程精確打擊武器技術(shù)發(fā)展分析及啟示[J]. 黨愛國,王坤,王曉兵. 飛航導(dǎo)彈. 2018(09)
[4]帶視線角約束的多導(dǎo)彈有限時間協(xié)同制導(dǎo)律[J]. 呂騰,呂躍勇,李傳江,郭延寧. 兵工學(xué)報. 2018(02)
[5]Adaptive weighting impact angle optimal guidance law considering seeker’s FOV angle constraints[J]. LI Ran,WEN Qiuqiu,TAN Wangchun,ZHANG Yijie. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2018(01)
[6]視線角約束自適應(yīng)滑模中制導(dǎo)律[J]. 呂壽坤,周荻,孟克子,王子才. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2018(04)
[7]導(dǎo)航制導(dǎo)與傳感技術(shù)研究領(lǐng)域若干問題的思考與展望[J]. 郭雷,房建成. 中國科學(xué):信息科學(xué). 2017(09)
[8]高空防御超級盾——薩德[J]. 大科技(百科新說). 2016(10)
[9]空地精確打擊體系構(gòu)成與關(guān)鍵技術(shù)[J]. 何率天. 兵工自動化. 2016(06)
[10]考慮導(dǎo)引頭視場角和落角約束的制導(dǎo)方法[J]. 張道馳,孫靜,溫求遒,夏群利. 北京理工大學(xué)學(xué)報. 2016(05)
博士論文
[1]小型無人機載制導(dǎo)炸彈最優(yōu)軌跡與精確制導(dǎo)技術(shù)研究[D]. 張道馳.北京理工大學(xué) 2016
[2]終端多約束有限時間收斂末制導(dǎo)律[D]. 趙曜.北京理工大學(xué) 2016
碩士論文
[1]考慮攻擊角約束的導(dǎo)彈末制導(dǎo)律研究[D]. 姜麗松.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]攻擊角度約束下的變結(jié)構(gòu)制導(dǎo)律[D]. 王健.哈爾濱工程大學(xué) 2016
[3]光學(xué)窗口氣動加熱與結(jié)構(gòu)耦合分析[D]. 馬二瑞.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[4]側(cè)窗探測下末制導(dǎo)段制導(dǎo)控制問題研究[D]. 徐龍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
本文編號:3515002
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教材專著