旋转弹导引头红外角跟踪回路研究

分析了导引头红外末制导角跟踪回路的稳态性能对旋转弹跟踪性能的影响,以及起伏噪声对制导精度的影响,提出了采用二阶无静差角跟踪回路的改进办法.针对改进后的角跟踪回路,计算出了失调角和目标视线角之间的关系,并采用卡尔曼滤波将目标视线角速度准确地估计出来.试验结果表明:二阶无静差系统可以提高旋转弹的跟踪性能,且能够输出满意的制导信号,具有很好的实用价值.     

导引头隔离度对开关控制制导回路稳定性的影响

为研究导引头隔离度寄生回路对开关控制制导回路稳定性的影响,首先应用回路等价变换原理统一了动力陀螺式和速率陀螺式导引头模型;然后,为分析开关系统稳定性,建立了含有隔离度寄生回路的开关控制制导回路等效Lure’模型;对比得出描述函数法在系统稳定保守性和稳定性趋势预测方面优于Popov稳定性理论和仿真方法,因此提出应用描述函数法对寄生回路稳定性进行分析。分析了在不同飞行器参数和调制器参数下导线和摩擦干扰力矩对寄生回路稳定域的影响。进一步,针对不稳定寄生回路提出了采用滞后校正网络来改善系统稳定性,改善后的制导回路仿真结果表明在外界干扰作用下,回路中不会再出现极限环,避免了脉冲喷管的“正反开”;飞行器机动跟踪目标时,保证制导精度基本不变的情况下,节省了燃料。     

导引头隔离度寄生回路对视线角速度提取的影响

为在导弹总体设计中合理确定导引头视线角速度提取方式,研究提出了基于导引头隔离度寄生回路特性分析的视线角速度提取方式确定办法。建立了典型平台导引头的隔离度寄生回路模型,利用频域法解析分析了两种视线角速度提取方式下导引头隔离度传递函数、隔离度寄生回路和导弹制导系统特性的差异,利用劳斯判据研究了制导参数对寄生回路稳定性能的影响。结合某红外导引头,在典型飞行条件下数值分析验证了理论分析的正确性。研究表明导引头隔离度寄生回路特性直接影响导弹制导系统性能,不同的视线角速度提取方式下隔离度寄生回路特性不同,进而导致制导系统性能出现较大差异,而确定导引头的隔离度特性有助于选择合理的视线角速度提取方式以提高导弹制导性能。     

弹载面源红外诱饵技术分析

针对反舰导弹突防面临红外成像末制导拦截导弹威胁,提出一种基于面源红外诱饵的弹载红外干扰技术,介绍弹载面源红外诱饵技术原理和特点,分析弹载面源红外诱饵设计关键技术及应用形式,对提高反舰导弹突防能力具有借鉴作用.     

基于目标和红外诱饵弹运动模式的抗干扰技术研究

为提高旋转导弹抗红外诱饵弹干扰的能力,确保其在复杂干扰环境中精确命中目标,对一种基于目标和红外诱饵弹运动模式的抗干扰方法进行了研究。分析了红外诱饵弹的干扰原理,认为可通过目标和诱饵弹的运动模式识别目标。建立了目标和诱饵弹的运动模型,用点目标的运动模式识别目标和干扰,发现诱饵弹的运动速度和相同时间内的位移滞后于目标。当导引头判别出目标与诱饵分离后,根据坐标转换得到在导引头成像平面解算得到的目标和诱饵的失调角在目标和诱饵运动速度沿弹目连线法线方向的分量在成像平面的投影轴上的投影,其最大者即为目标。数字仿真和闭合回路飞行实验结果表明:用该法可在干扰投放后约0.15s后,导引头就能正确识别出目标,实现抗干扰。研究对提高旋转导弹抗红外诱饵弹的能力有一定的参考意义。     

利用拖曳式诱饵实现单脉冲角度干扰

美空军Wright实验室于1997年10月开始实施单脉冲角度干扰综合对抗(MAJIC)计划,要求企业界提供实施方案,以对抗某些防空和跟踪雷达,达到阻止导弹发射的目的。众所周知,与机上或吊舱对抗设备相对应的拖曳式诱饵,可有效地对抗处于攻击最终状态的单脉冲雷达制导导弹,此时弹上导引头正快速接近它欲攻击的目标。然而拖曳式诱饵系统的不足在于它不能“保持住攻击中的导弹”,或者,地基雷达由于存在干扰,不能精确捕获或跟踪飞机目标,从而中止向迷盲中的导弹发射(信号)。     

延迟对拦截弹制导精度的影响

针对拦截弹在末制导段拦截战术弹道导弹(TBM)，本文分析了拦截弹制导控制系统中存在的导引头信息处理延迟、制导控制指令延迟和执行机构响应延迟对制导精度的影响。在拦截弹弹道修正和姿态控制规律的基础上，考虑拦截弹与TBM的初始位置偏差、导引头测量误差和弹道控制执行机构推力偏差，完成了不同制导控制延迟条件下拦截弹拦截TBM制导精度的六自由度Monte-Carlo仿真计算。根据对仿真结果的分析，最后给出了拦截弹拦截TBM目标的制导精度与制导控制延迟之间的约束关系。     

对半主动寻的单脉冲导引头的角欺骗干扰效果评估与仿真

建立了半主动寻的单脉冲雷达导引头制导方式的地空导弹系统与携带拖曳式有源诱饵的突防飞机的末端拦截过程模型。仿真模型计算了在各种战术配置参数下的导弹对飞机的脱靶距离 ,作为有源诱饵角欺骗干扰效果的评估指标。并由此得出了对抗双方应该采取的最佳战术参数配置。     

带多约束条件的次最优中制导律设计

针对使用捷联式导引头的制导弹药,设计了次最优中制导律,以满足卫星制导与激光制导两种模式的交接要求。由于涉及到时变系统的解析求解,一般情况下,带多约束条件最优制导律的设计非常困难。利用以下的方法来解决这一问题：首先根据最优控制理论确定次最优中制导律的结构框架,然后根据该框架反向推导出变参数的合理常数替代值。利用设计的次最优中制导律,在交接段,导引头量测视线偏差角远小于视场角,并考虑了控制能量和落地时脱靶量等方面的约束要求,具有非常简单的形式,仅较比例导引律多出一项,减少了制导指令计算对弹载计算资源的占用。     

红外拦截弹输出反馈制导控制一体化设计

针对采用红外导引头的拦截弹,提出一种基于滑模观测器的制导控制一体化(IGC)控制方法,在导弹的部分状态已知和非匹配不确定性影响下,确保了其高精度拦截效果。首先,由于采用红外导引头的拦截弹的视线(LOS)角速率难以获取,系统将不满足干扰估计的匹配条件,设计了一种新型滑模观测器,通过构造补偿滑模观测器,同时实现导弹的未知状态和干扰的有限时间精确估计。然后,利用未知状态和干扰估计信息,设计反步控制器实现导弹的制导控制一体化,证明了系统的有界稳定。仿真结果表明,本文提出的方法可以获得较小的脱靶量,且对存在的不确定性具有较强的鲁棒性。     

消除导引头寄生耦合的一种新方法

§1引言寻的制导的地-空导弹一般采用比例导航规律,如式(1)所示.为实现式(1)所示的导航规律,须获得视线角变化率. _D=N_1(1) 目前很多地对空、舰对空和空对空导弹都采用雷达型半主动自动跟踪导引头来测量.它一般由接收机、测速陀螺和伺服系统组成.这种系统一般包括两个回路,一个称控制回路,另一个称隔绝回路.隔绝回路的主要作用就是稳定弹上雷达天线,也就是消除弹体对天线的耦合影响.但实际上很难做到完全消除.本文将专门研究消除这种耦合的几种技术措施.     

半捷联寻的导引头寄生回路稳定性分析与制导精度分析

对半捷联寻的导引头的寄生回路稳定性进行了分析,研究了半捷联寻的制导系统主要参数变化与各误差源对制导精度的影响。首先进行了半捷联寻的导引头跟踪控制系统设计,建立了半捷联寻的导引头隔离度数学模型及由隔离度函数引起的寄生回路数学模型,推导了隔离度函数最大幅值与导引头系统参数之间的解析表达式,给出了寄生回路稳定判据,建立了寄生回路稳定域与导引头控制器参数之间的约束关系。 基于伴随技术推导了目标机动及测量元件噪声所引起的脱靶量与弹体过载的显式解析表达式。 最后针对实际的半捷联寻的制导系统进行了精度分析,给出了制导系统主要参数变化对制导精度的影响规律,确定了各种误差源信号对制导精度的影响程度,为半捷联寻的制导系统总体设计提供了理论依据和技术支撑。     

半主动寻的地空导弹的随机最优控制

应用现代控制理论研究战术导弹控制规律的文献已有很多,它们大都是按确定性控制系统来讨论的。由于忽略了目标随机机动及其它随机干扰因素,所以对半主动寻的地空导弹的控制系统,通常的制导规律并不是十分令人满意的。本文的目的是为设计半主动寻的地空导弹数字控制系统而研究的随机最优制导规律。数字计算的结果表明,数字控制系统可以采用这种制导规律,在目标有随机机动等情况下,能使终端脱靶量达到最小。因为系统中配有相应的弹载计算机,使实现这种制导规律成为可能。     

干扰条件下提高主动导引头目标截获能力的措施

简要讨论了干扰对复合制导地空导弹武器系统的影响.提出在指令修正或目标探测通道遇到干扰不能正常工作的情况下,提高主动导引头目标截获能力的改进措施:增加导弹回波接收通道或采用指令天线散焦发射指令 导引头搜索,并简要分析、估算了在目标机动条件下,指令发射天线的散焦程度和导引头应搜索的角度范围.     

某型反辐射导弹弹载信号处理与制导计算机的研究

本文给出了某型反辐射导弹的对抗雷达关机原理,分析了选用MCS-96单片机做为弹载信号处理与制导计算机的可行性,介绍了整个系统的构成。用双机对接全弹道仿真试验验证系统软硬件设计的正确性。     

基于DRFM的弹载自卫式单脉冲雷达干扰技术

针对反舰导弹突防中面临的单脉冲雷达(导引头)威胁,提出了一种基于DRFM的弹载自卫式单脉冲雷达干扰技术,该技术采用交叉眼+灵巧噪声复合干扰体制.介绍了交叉眼干扰技术的原理和特点,对波前相位差动态补偿技术进行了分析.给出了该干扰技术应用于反舰导弹突防中存在的技术难点.     

雷达导引头干扰对抗仿真技术研究

研究了复杂战场环境下,反舰导弹雷达导引头干扰对抗性能分析评估的数学仿真平台设计方法.首先介绍了仿真系统总体设计方案、模型体系结构、雷达导引头仿真建模方法,然后论述了目标起伏、闪烁、海杂波仿真建模方法,以及典型干扰原理及其仿真建模方法,最后对雷达导引头干扰对抗综合性能评估方法进行了探讨.基于该仿真系统,可以对反舰导弹在复...     

紫外/红外准成像双色导引头技术研究

介绍了紫外／红外准成像双色导引头。该导引头采用玫瑰花形扫描方式，将双色信息融合技术与计算机技术相结合，用双色玫瑰扫描分时相关控制算法，实现了复杂干扰环境下的光谱鉴别等系统技术，具有对抗多个红外诱饵干扰的能力，从而使该类导弹的战术性能，特别是抗干扰性能获得了飞跃式的提高。     

精确制导武器红外成像导引头控制系统研究

红外成像制导具有导引精度高、抗干扰能力强以及可进行多目标识别与跟踪等特点,目前已成为攻击型无人机、小型战术导弹等制导武器制导方式的发展方向。而红外成像导引头作为整个制导系统的重要组成部分,为了提高其控制系统的动态性能和跟踪精度,设计了一种模糊自适应PID控制器并引入到导引头控制回路中。同时,还分别采用校正网络和PID控制这些传统的改善系统性能的方法与之进行对比仿真研究,结果表明模糊自适应PID控制器较之传统方法使导引头控制系统的动态性能和跟踪精度有了明显的改善和提高。     

非线性比例导引系统研究

研究了非线性比例导引系统的性能。利用一种单输入双输出二阶非线性状态估计器估计弹目视线角速度和角加速度，状态估计器的输入直接采用来自导引头的信息，其输出量可以给出弹目视线角速度和角加速度的估计值，将此估计量作为补偿信号引入到比例导引系统中，形成了非线性比例导引系统。仿真研究表明，这种非线性比例导引具有良好的制导特性。