基于自适应IMM算法的蛇形机动目标加速度估计研究

针对防空导弹拦截高速蛇形机动反舰导弹的难题,基于导引头测量的视线角速度、弹目相对速度等信息,开展了蛇形机动目标加速度估计算法的研究,最终建立了基于交互多模型的扩展卡尔曼滤波算法,实现了对蛇形机动目标的加速度估计。考虑传统加速度方差计算方法受限于先验值的缺陷,根据残差对加速度方差的计算方法进行了改进。数字仿真证明:提出的自适应交互多模型算法能有效提高蛇形机动目标加速度的估计精度。     

导弹拦截H_∞鲁棒制导律设计

针对导弹在目标拦截过程中的特点,以H∞控制理论为基础,应用Lya-punov函数稳定性的分析方法设计了寻的导弹鲁棒制导律.该制导律中将目标机动看作系统的有界外部扰动,导弹的法向加速度作为控制输入,通过参数设置导弹的弹道性能,不需要对目标机动信息进行估计并且避免了复杂的Hamilton-Jacobi不等式的求解.仿真结果表明此制导律具有较好的鲁棒性和拦截效果,对外部扰动起到了很好的抑制作用.     

舰空导弹拦截机动目标仿真试验分析

建立了舰空导弹反导拦截模型和靶弹蛇行机动突防弹道模型,通过仿真的方法研究了舰空导弹对"蛇行"机动突防靶弹拦截脱靶量,为靶场舰空导弹试验方案设计提供参考。     

导弹直接侧向力机动突防方案设计

针对敌方不同来袭方位的拦截弹,提出了一种可用于导弹末段侧向力机动的突防方案。在建立拦截弹和导弹的相对运动模型基础上给出了脱靶量与视线转率、相对距离和机动加速度的解析表达式。以拦截弹在视线系Z向上的脱靶量达到最大值作为性能指标,对机动发动机开启时刻进行优化确定。同时通过分析机动发动机与Y向舵偏的不同组合方式对导弹的速度增量及交会角的影响,确定机动发动机的推力方向应与气动力方向一致,并使交会角明显减小。仿真结果表明,此方案能使导弹最终落入拦截弹杀伤半径10 m之外,成功实现突防。     

机动反面导弹拦截随机分析

在弹道导弹防御和海上防御作战中，对机动反面导弹的拦截可表述为一个信息欠缺、零和（一 方得益，另一方受损）和追逃为其特点的博奕问题。在这场博奕中，逃逸导弹受到强制约束。假如来袭导弹的有关信息掌握得很全面，但仍未获得成功的防空拦截效果，那只能说明此类信息完备型博奕问题的解是采取混合战略。盲眼反面导弹在设计上具有按照随机机动指令序列进行机动飞机的性能。拦截导弹的制导规律包含有一个偏差，它可以部分补偿在获得令人满意的决定性拦截效果方面存在的能力不足，并得到拦截成功的非零概率。此外，该防御系统必须适时发射拦截导弹，即于来袭之面导弹的随机选定初始段开始发射。本文还就对作为上述作战背景情况下的诸参数的一个函数－拦截导弹成功概率进行评估的新技术作了介绍。     

防空导弹直接力／气动力复合控制系统设计

直接力和气动力复合控制技术是先进防空导弹对付高速机动目标、兼有反导能力以 及发 展成为动能拦截弹最现实有效的技术途径。针对力矩式复合控制方法,为减小由于弹体滚动 所引起的耦合影响,建立了俯仰－偏航通道短周期运动模型;在弹体慢旋条件下给出了参考 信号状态空间模型,利用线性二次型最优跟踪控制方法设计了复合控制姿态稳定系统,并基 于分离原理设计了参考信号状态观测器。仿真结果表明系统对制导指令的响应时间小于0.1 秒,对螺旋机动弹道目标的拦截脱靶量为0.34米,说明该复合控制方法具备直接碰撞目标的 能力。〖JP〗     

防空导弹尾追拦截目标的遭遇点预测方法

为充分发挥导弹武器系统的全向拦截能力,防空导弹需要面对拦截发射时即处于尾追逃逸态势目标的问题。结合防空导弹任务特点,设计了一种兼顾迎击、尾追拦截态势的遭遇点预测方法。根据导弹与目标在发弹时刻和拦截过程中的相对运动关系,建立常规迎击态势下的遭遇点预测模型。针对尾追拦截的特殊情况,分析预测模型对弹目相对运动关系描述的适用性,并进一步研究目标初始参数对预测模型收敛性的影响。在此基础上优化运动几何关系描述模型,结合收敛条件设计迭代算法,形成尾追拦截态势下遭遇点的预测方法。该方法修正了目标穿越发射点上空引起的模型适用性问题。仿真结果表明:迭代算法对迎击、尾追目标态势均快速收敛,预测精度满足工程应用要求,为导弹全向拦截时的遭遇点预测提供了有效的解决途径。     

双弹雷达导引头联网反隐身技术初探

由于防空导弹的高速运动和体积、质量、能源等限制,地面雷达可以采用的一些反隐身技术在弹载雷达中则难以实现。这就使防空导弹主动寻的雷达导引头如何反隐身成为当前防空导弹领域中的一个难题。借鉴地面雷达反隐身技术,经过深入研究,提出一种近期比较可行而且有希望走向实用的雷达导引头反隐身技术——双弹主动式雷达导引头联网反隐身技术。这种技术通过对两导引头的数据进行融合处理,提高了对目标的检测概率,改善了整个系统的跟踪精度,并使跟踪开始得早,确保防空导弹对隐身小目标的快速反应时间和杀伤概率。     

基于视景仿真的引战配合效率评估方法

针对舰空导弹飞行试验中导弹引战配合性能难以直接观测,以及靶标与典型作战对象差异较大的问题,提出了一种基于视景仿真的引战配合效率评估方法,实现了导弹对典型目标的引战配合效率评估。基于某型舰空导弹引战系统的工作原理,建立了引信启动模型、战斗部毁伤模型和目标毁伤效果评估模型,实现了对典型目标引战配合及毁伤的定量分析。仿真模型经过靶试飞行试验数据检验,仿真结果与实际靶试结果基本吻合,仿真模型得到了有效验证。所提供的毁伤评估手段可为导弹性能鉴定及导弹对防空体系贡献度提供参考依据,对后续靶场开展相关舰空导弹试验鉴定具有借鉴意义。     

电子战对导弹防空系统性能影响的评估

在电子战对导弹防空系统性能影响的研究过程中,运用信息作战原理,构造基于概率的导弹防空系统性能评估模型,通过信息与火力分析平台获取电子战影响的仿真数据,对舰载导弹防空系统的信息与火力联合打击能力进行评估,初步的评估结果表明:信息和火力对打击能力的影响分别为61%和39%,信息因素比火力因素更为重要.