大氣層高層機動目標末段攔截制導控制方法研究.pdf

1、目前針對彈道式目標的精確攔截技術已經趨于成熟，而對于機動目標的攔截技術還有待進一步研究，特別是近年來臨近空間高超聲速目標的迅猛發(fā)展給現有的防空反導系統帶來巨大的挑戰(zhàn)。末制導控制技術是防空反導系統實現動能殺傷的關鍵之一，因此本文針對攔截機動目標的末制導控制進行了研究。
　　針對導彈攔截目標的末段，建立了彈目攔截相對運動的模型，并重點對其特性進行了分析。通過改進經典比例導引方法，在目標機動的情況下也得到了視線轉率與彈目相對距離的解析表

2、達式，給出了彈目攔截過程中可能采用的交戰(zhàn)模式。本章是本文后續(xù)研究內容的基礎。
　　研究了基于微分幾何理論的末制導方法。首先建立了彈目末段攔截的微分幾何模型，針對原有的微分幾何制導律受限于目標與導彈的速率比為常值且小于1，不對導彈和目標的運動狀態(tài)做任何限制，并借助視線旋轉坐標系三軸單位矢量之間的相互關系，直接進行了微分幾何制導律的推導，簡化了原有推導過程且物理意義清晰，得到了理論上適用于任意攔截情景的微分幾何制導律，并分析了其初始捕

3、獲條件。最后，通過追擊和逆軌交戰(zhàn)的攔截仿真，驗證了其有效性。
　　研究了被動測量條件下相對運動信息的獲取方法。針對被動測量條件下制導信息的獲取問題，首先建立了表征彈目相對運動的狀態(tài)方程和被動測量條件下的觀測方程，并分別利用自適應擴展卡爾曼濾波和自適應兩步濾波展開對系統狀態(tài)的估計，進而利用估計值計算出制導指令。仿真結果表明，兩種濾波器提供的制導信息精度均能滿足末制導精度的要求，且自適應兩步濾波的效果好于自適應擴展卡爾曼濾波。

4、　　研究了側窗探測體制下動能攔截器的末制導控制方法。以采用側窗探測的動能殺傷器為研究對象，分別利用真比例導引和滑模變結構理論進行制導和姿態(tài)控制，通過設計軌控發(fā)動機開關機控制律和借助脈寬脈頻調制器，將連續(xù)型的控制量轉換為軌、姿控發(fā)動機的開關機指令。仿真表明，在末段攔截高速機動目標時，所提出的制導控制方法能夠滿足側窗約束并精確命中目標。
　　本文的研究能夠為發(fā)展攔截機動目標的末制導控制技術提供理論基礎，并為我國下一代防空反導系統的研制