大气层外拦截器最优中制导律设计

中制导是大气层外拦截嚣复合制导体系的关键技术之一,对消除主动段结束时的速度误差和构造有利的末制导初始条件有着重要意义.以机动能力需求最小为优化目标,本文提出了一种针对大气层外拦截器的中制导规律.能量最优中制导规律的关键是在预测拦截点附近寻找最优的拦截点和对应的最优需用速度,并满足中段机动能力约束.仿真试验结果表明,该方...     

大气层外拦截器末段轨控发动机开关控制律

针对处于末段飞行的大气层外拦截器设计了轨控发动机开关控制律。拦截器在飞行过程中轨控推力以持续定常方式或小脉冲方式施加在垂直视线的方向，目标具有一定的机动能力。首先分析了拦截器轨控推力作用下视线转率的变化规律，在此基础上，根据脱靶量的要求设计了拦截器轨控发动机开关控制律，其中考虑了目标机动、瞄准点切换以及小脉冲工作方式对视线转率的影响。仿真表明了该控制律理论上的可行性。     

大气层外拦截器关机基准制导法研究

大气层外拦截问题中 ,针对拦截弹飞行中段采用工作时间固定的固体燃料发动机的情况 ,提出一种关机基准中段制导方法。当发动机的推力特性给定时 ,通过估计关机时刻目标相对于拦截弹的运动状态 ,按照关机时刻相对速度垂直于视线方向的分量为零的原理来确定推力矢方向。仿真计算表明 ,对于拦截近程弹道目标的情况 ,这种制导方法可有效降低拦截脱靶量     

大气层外拦截器末段轨控方案分析

针对采用固体推进剂动力系统的大气层外拦截器,从动力学角度分析了其末段飞行的轨控方案。首先推导了实现给定精度拦截时视线转率的控制范围,之后从提高被动测距可观性的角度给出了轨控发动机控制方式。根据系统延迟和采样频率对控制进行了修正,并讨论了发动机喷嘴开关对轨控推力大小的影响。最后进行了仿真验证。     

大气层外拦截器末段轨控发动机开关控制律

针对处于末段飞行的大气层外拦截器设计了轨控发动机开关控制律.拦截器在飞行过程中轨控推力以持续定常方式或小脉冲方式施加在垂直视线的方向,目标具有一定的机动能力.首先分析了拦截器轨控推力作用下视线转率的变化规律,在此基础上,根据脱靶量的要求设计了拦截器轨控发动机开关控制律,其中考虑了目标机动、瞄准点切换以及小脉冲工作方式对视线转率的影响.仿真表明了该控制律理论上的可行性.     

大气层外多拦截器协同跟踪与制导算法

针对大气层外多弹头多诱饵的进攻场景,采用多拦截器全拦截策略,提出了带故障诊断的协同跟踪算法、时间协同中制导律以及消除脱靶量的末制导律。首先,基于最小二乘算法以及误差传播理论,实现了局部信息融合以及测量方程的线性化,简化了非线性跟踪滤波算法的设计;并依托滤波算法,设计了传感器故障诊断算法,以排除其对跟踪效果的影响。然后,基于对拦截器和目标受力的合理简化,给出了相对运动解析解,设计了有限推力下的多拦截器时间协同中制导律以及末制导律,实现对多个目标的同时击毁。仿真结果显示,本文设计的协同跟踪与制导算法,可以有效估计目标的状态并排除故障传感器的干扰,实施对多个目标的时间协同拦截。     

大气层外动能拦截器末段导引规律设计

研究了末制导段轨控发动机开机和关机时拦截器与目标的相对运动规律,给出了零控脱靶量的近似表达式.定量分析了轨控发动机分别处于常值力和脉冲力工作状态时的作用效果,以及影响末制导律对视线转率修正能力的因素,并给出了末制导段发动机能够修正的初始视线转率上限.结合相对运动规律的特点,基于抑制视线转率的思想设计了末段的导引规律.根据轨控发动机所具有的两种工作状态,将末制导拦截过程分为三个阶段来设计,特别设计了轨控发动机在两种工作状态之间的过渡过程,让拦截器以近似于平行接近的方式拦截目标.通过仿真,证明了该导引规律的有效性.     

轻型外大气层射弹试射失败

轻型外大气层射弹试射失败３月２８日，美国的轻型外大气层射弹（ＬＥＡＰ）进行了拦截模拟弹道导弹发射试验，但未命中目标。这是在不到１个月的时间内第二次试射脱靶。这次试射所用的ＬＥＡＰ动能杀伤器是由洛克韦尔公司洛克达因分部研制的。该动能杀伤器装在经过改型的...     

大气层外拦截器脉冲制导律

针对大气层外拦截器（EKV）轨控发动机垂直于体轴且导引头视场角极窄的特点,提出了一种采用固定推力发动机沿视线法向方向调整拦截弹速度矢量实施轨控的脉冲制导（PG）方法。制导开始时制导系统确定制导脉冲的施加时刻及制导脉宽,并引导制导系统选择轨控发动机执行;用施加修正制导脉冲的方式修正拦截双方地球引力加速度差对拦截效果的影响,并确定修正脉冲的施加时刻;选择修正制导脉冲施加时刻通过实施的脉冲修正方案消除末制导段的零控脱靶量。仿真结果表明：与修正的真比例导引制导相比,脉冲制导的能耗少、实施易,拦截过程中拦截双方的高度差越小,其拦截代价也越小。     

美国的ERIS拦截器

1991年1月28日,一枚由美国洛克希德导弹与空间公司和美国陆军战略防御司令部(USASDC)联合研制的外大气层再入弹头拦截器分系统(ERIS),在空间拦截并摧毁了一枚模拟弹道导弹弹头。这次飞行所验证的低成本、非核地基发射拦截技术将作为战略防御计划中分层防御反弹道导弹计划的一部分,并可能在近期内用于将90年代中期部署的战术导弹防御系统中。 早在1984年6月,洛克希德公司研制的一枚外大气层寻的实验(HOE)拦截器(装有长波红外导引头)就在太平洋上空捕获、跟踪、寻的并击毁了一枚模拟洲际弹道导弹弹头。HOE计划采用了20世纪70年代的技术以证明在外大气层以高速拦截弹道导弹弹头的可行性。在美陆军与洛克希德公司于1978年签订HOE合同之后的10年中,拦截器的敏感器、推进以及制导、导航和控制技术已明显成熟,在这种情况下,美国开始了一项新的拦截器试验计划。 1986年1月,美陆军与洛克希德公司签订了ERIS合同,要     

准滑模控制在大气层外拦截器姿态控制中的应用

滑模变结构控制本身的抖振问题影响了其在实际中的广泛应用,而准滑模变结构控制不仅能够削弱系统抖振,而且对干扰具有较强的鲁棒性。本文以大气层外拦截器(EKV)为研究对象,采用准滑模控制律,并经过简单的推导给出了邻域Δ的一种选择方法。数学仿真表明,EKV的姿态控制采用准滑模控制,在各种干扰情况下姿态角偏差都能稳定,还削弱了抖振。因此,准滑模控制应用于EKV的姿态控制是可行的。     

美国航天飞机将改用轻型外贮箱

今年12月（也可能推迟到明年），美国奋进号航天飞机将升空执行任务编号为STS88的首次国际空间站组装任务。这次飞行将首次使用一种新型外贮箱。由于重量比原有型号轻了3．4吨，这将使航天飞机的有效载荷能力也相应提高3．4吨。新型外贮箱将使用铝一理会金。这种合金同原来的铝     

美国反卫星拦截器的发展

自 1 957年1 0月 4日 ,前苏联发射第一颗卫星以来 ,许多国家和地区性机构组织相继研制和发射了各种卫星、宇宙飞船、航天飞机和空间站等航天器。至今 ,已有 2 0多个国家发射了自己制造的卫星。卫星和航天技术的发展 ,推动了人类社会的进步 ,促进了地球资源开发。同时 ,兼有特定军事任务的载人飞船、空间站和航天飞机的研制与发射 ,导致了外层空间的军事化进程和军备竞赛 ,使其成为美俄争夺制天权的战场。美国发射的卫星中 ,军用卫星占 70 %还多 ,分布范围近至1 50公里的低地轨道、远至 360 0 0公里的地球同步轨道 ,能对地球进行全方位的观测…     

大气层外动能拦截器末制导阶段的拦截域分析

大气层外动能拦截器末制导阶段的场景参数对末端拦截过程影响较大,本文分析了初始视线角和初始视线角转率对末端拦截的影响.分析表明,由初始视线角构成的参数域可分为"拦截域"、"突防域一"和"突防域二"3个区域,其形成的主要原因为相对速度差异;"拦截域"对初始视线转率敏感,略微增大初始视线转率可致使"拦截域"明显缩小,而相应的...     

大气层外自旋稳定微型拦截器点火算法研究

对大气层外自旋稳定微型拦截器的脉冲点火算法进行了研究。在考虑变质量后质心位置变化所产生的扰动力矩对拦截器姿态的干扰以及弹体自旋运动对直接力分量影响的基础上,建立了自旋稳定微型拦截器六自由度数学模型,结合比例导引律设计出拦截器脉冲发动机的点火算法。该点火算法可以在满足脱靶量要求的前提下减少脉冲发动机的消耗并降低对拦截器姿态运动的影响。仿真结果表明,该方法能有效实现微型拦截器在末制导段的精确制导控制。     

美国进行间接瞄准导弹发射试验

美国进行间接瞄准导弹发射试验今年早些时候，美国进行了一次改型响尾蛇导弹间接瞄准发射试验，导弹发射角与瞄准线呈６７度夹角。由美国洛克希德公司、雷锡恩公司和霍尼韦尔公司联合进行的这次技术验证试验，旨在为美国空军验证霍尼韦尔公司的头盔、雷锡恩公司的导弹和洛...     

大气层外诱饵释放研究

本文针对战术弹道导弹释放诱饵的问题，寻求分析艉饵运动的简化方法，利用弹道约束条件的限制，对诱饵相对弹头的运动学方程进行化简，可以获得近似析解。然后通过具体实例。说明解析解的精确性，并利用解析解来简化诱饵释放后的分布分析。     

美外大气层杀伤飞行器陆基拦截试验失败原因公布

2011年10月17日,美国导弹防御局(MDA)就2010年12月15日外大气层杀伤飞行器(EKV)陆基拦截试验失败原因及纠正措施发布声明。声明称:EKV成功选择了正确的靶标,但在预定拦截之前的最后几秒发生了制导错误。EKV制导系统出现了一项与外层空间动力环境相关的错误,导致了EKV在试验的最后几秒失败。没有任何迹象显示质量控制问题是失败原因。基于以上声明,此次EKV的失败与其在太空中     

偏置比例导引律在大气层外拦截器末制导中的应用

大气层外拦截器采用直接碰撞方式进行目标毁伤,要求脱靶量很小甚至零脱靶量.本文以大气层外拦截器为研究对象,考虑到脱靶量很小和拦截过程中的接近速度比较大,针对发动机只能提供常推力,能多次启动并具有脉冲工作状态,且不具有变推力工作状态的特性,运用偏置比例导引律设计了适合于轨控发动机的开关阈值.数学仿真结果表明,运用偏置比例导引确定的发动机开关线能够明显地减小脱靶量和轨控发动机的开关次数.