天基导弹防御(续完)

与助推段拦截一样,中段拦截防御系统的主要部分也必须设置住空间的轨道平台上,或者设置在快速发射系统上。但是,中段拦截有两点与助推段不同:一是可供拦截的时间较长——对洲际弹道导弹而言,有20分钟左右;二是需要拦截的目标多,防御困难。来袭导弹在助推段之后将施放大量的诱饵和其它突防装置使防方需要跟踪和拦截的目标可能多达10万或20万个。在空间的真空环境中,每个目标都沿着极其相似的惯性弹     

速燃发动机在战略导弹助推段突防技术中的应用研究

助推段拦截是美国NMD，TMD系统的一个重要组成部分。这一作战方式对弹导弹的防提出了更高的要求，采用速燃发动机降低助推段高度，缩短助推时间是反助推段拦截的有效手段。以一种假定的三级固体助洲际导弹为对象，分析了提高燃速对导弹射程及助推段性能的影响，验证了采用速燃发动机技术提高导弹突防能力的可行性。     

美导弹防御系统计划于2008年首飞助推段动能拦截弹

美导弹防御局 (MDA)多层弹道导弹防御系统的助推拦截层———助推拦截弹 (KEI)将在 2 0 0 8年进行首飞。KEI系统能在敌方导弹发射几分钟内就将其摧毁。最初的地基系统将作为MDA全球弹道导弹防御系统中其他助推段、中段和末段防御系统的补充。KEI系统将由一个机动发射台、拦截弹     

美拟分阶段部署SDI系统

美国战略防御计划局(SDIO)向国会提交了一份报告,谈到对SDI分三个阶段进行部署。第一阶段使用动能武器和现有的探测器系统,集中力量打击助推段、助推后段和中后段拦截层内的目标。第二阶段用空间监视探测器来加强中后段层和助推段层,并提高战场管理能力。第三阶段使用能在弹道导弹的整个飞行弹道上进行攻击的先进系统。     

能量约束下的动能拦截弹逆轨拦截攻击区建模

针对动能拦截弹(KKV)拦截高速目标的拦截末端对抗分析问题,提出一种末端拦截弹攻击区建模方法以及目标最优规避策略。首先,通过空间几何关系推导并得出了拦截弹与目标机动范围在攻击区中的投影计算方法。以所建立模型为基础,推导捕获区与逃逸区以及界栅的计算方法,并给出了显式表达式。随后,引入燃料消耗这一能量约束条件,进一步建立考虑能量约束的攻击区计算模型。对于目标,通过对所建立的攻击区及相应的投影进行分析得到了其最优规避策略。仿真结果表明,文中所建立的模型、投影计算方法及目标最优规避策略是正确的。利用本文提出的模型,可根据末端拦截弹与目标的参数对拦截弹捕获逃逸区进行快速计算。通过对不同情况下的攻击区进行分析,可为助推火箭与拦截弹末制导交接班条件的研究提供便利。     

空间快速拦截弹道优化设计研究

对用地基导弹拦截空间低轨目标时的弹道优化设计进行了研究。针对两级导弹,采用同面逆向拦截方式,选择合适的发射点和拦截点。建立了导弹主动段和自由段的弹道模型,对主动段飞行程序参数进行优化,在满足约束飞行程序约束条件下,用牛顿迭代法对拦截弹两点边值问题进行迭代计算,求出飞行程序的参数。仿真计算结果表明:用所提优化方法设计的弹道能满足导弹的性能要求,在飞行程序控制下可在预定时间到达预定的拦截点,实现对低轨空间目标的快速拦截。研究为导弹武器对空间目标拦截的实际应用提供理论基础。     

SDI探测器研制计划

美国战略防御计划局(SDIO)已对助推段防御用的探测器提出了总的要求,并计划于1988年年初为其弹道导弹分层防御的中段拦截选定最佳的探测器组合。 助推段监视和跟踪系统(BSTS)是用来探测并跟踪助推段的洲际或潜射弹道导弹的,它是目前防御支援计划中导弹预警卫星的必然发展结果。 危险的工作环境 然而,BSTS要求能在非常危险的环境中工作。该系统要跟踪多枚导弹,识别导弹的类型,向整个防御系统传输数据,并在导     

扩大的中程防空系统

美军正在研制的战区导弹防御系统（TMD），根据其防御区域的大小和被拦截导弹所处飞行阶段的不同可分为3大类：第一类称为“点防御”系统，或称“末段防御”系统，有时亦称“低层防御”系统；第二类称为“区域防御”系统；第三类称为“助推段／上升段拦截”系统。本文介绍的扩大的中程防空系统（MEADS）是属于第一类，能拦截战术弹道导弹、飞机、巡航导弹、无人机等空袭兵器。 按照美军的设想，MEADS将于2010年投入使用，用来对美国的作战部队提供保护。 这种防空系统主要由导弹、发射装置、雷达、作战管理/指挥、控制、通信和情报（B…     

基于轨迹预测的高超声速飞行器拦截中/末制导研究

针对因高超声速飞行器全程飞行速度快且具较强的机动能力,导致中末制导需用过载超出可用过载,采用传统制导律难以满足拦截需求的问题,对一种基于虚拟目标的高超声速飞行器轨迹拦截方法进行了研究。基于目标Singer运动学模型和量测模型,用扩展卡尔曼滤波(EKF)估计目标运动信息,将预测命中时刻目标运动轨迹作为虚拟目标点,考虑拦截交会角约束,采用针对虚拟目标的中制导拦截策略,在末制导段采用比例修正制导。通过随距离可变的末制导过渡段指令,以避免中末制导弹道交班的过载抖动。仿真结果表明:基于虚拟目标点高超声速目标拦截能有效减小末端弹目交会角同时降低需用过载。为降低中制导误差,可在拦截过程中实时更新一次虚拟目标的预测结果。该法可用于高超声速飞行器拦截,以及其他大机动目标的轨迹预测和拦截。     

空天瞭望

美国２００２年１２月１１日又进行了一次导弹防御计划下的拦截试验，但拦截弹未能命中太平洋中部上空的模拟来袭导弹。试验中，一枚改装的“民兵”２洲际弹道导弹（携模拟弹头）首先从范登堡空军基地发射升空。约２０分钟后，携带拦截弹的火箭从约７７２５公里以外的夸贾林环礁起飞。但拦截弹未能从助推火箭上分离，造成脱靶。２０００年进行的一次试验也曾出现类似问题。这次使用的助推火箭今后将不再使用。目前两种新火箭正在研制之中，将在２００３年年中开始进行飞行试验。参与本次试验的其它系统（包括雷达等探测器以及战斗管理、指挥…     

反弹道导弹的作战过程及其总体技术

弹道导弹是一种采用弹道式控制的飞行器。它在主动段（从发射到发动机关机，也叫助推段）利用其火箭发动机的动力，沿着进行制导的弹道飞行（是一个加速过程），当推进到一定速度后，终止发动机推力；在被动段咱由飞行段十再入段）沿着只受地球弓I力作用的椭圆弹道，依靠在主动段获得的能量，作惯性飞行。导弹制导系统通过不断测量导弹相对于目标的位置或速度，计算实际飞行弹道与设定弹道之间的偏差，形成制导指令。通过导弹姿态控制系统控制导弹的飞行姿态和飞行弹道，使它沿着设定的弹道飞向目标。弹上制导系统随时修正横向偏差，当导弹…     

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。     

美导弹防御系统拦截试验推迟

据报道，美国导弹防御局（MDA）的反洲际弹道导弹项目的拦截试验将再次推迟至2006年进行。2002年11月，MDA进行了拦截试验，但用于打击目标的杀伤器未能与助推火箭分离。试验1周后，MDA宣布准备于2005年年底前在阿拉斯加州和加利福尼亚州部署20枚拦截弹。同月根据布什总统关于自2004年年底开始部署初始导弹防御能力的命令，MDA又提出于2007年年底前在阿拉斯加州再部署20枚拦截弹。     

中程空空导弹的最佳中制导

提出一种先进的中程空空导弹的中制导规律。这种规律包括两种不同的制导方式：根据初始阶段导弹目标的几何关系，分为末段速度最大和末段时问最小两种。对付远距离的高机动目标，最好采用前一种。对付近距离目标则采用后一种。在自动寻的段，这种中制导规律是与增扩比例制导结合使用的。通过对常规和先进目标的计算机仿真，其性能已被测定。仿真结果表明，在扩展发射区域或缩短拦截时间方面，所提出的制导律远优于在整个拦截过程中只采用增扩比例制导律。     

防御洲际导弹的新技术

对于威力巨大的洲际弹道导弹,人们一直在寻找制服它的方法。早在20年前,美国的前国防高级研究计划局就曾研究过“在弹道导弹助推飞行段予以拦截”的方案,简称“班姆比”(Bambi)计划。“班姆比”计划的     

基于滑模控制理论的前向追踪制导律研究

高超声速目标速度快,机动性高。使用传统拦截方式对目标进行拦截的难度过高,导致拦截精度下降。为了对高超声速目标拦截具有更高的制导精度,本文采用前向追踪拦截的方式对目标进行三维动态拦截仿真。根据目标与拦截器的运动学及动力学原理建立前向追踪拦截动态模型,该模型要求将低速拦截器置于高速目标之前;设计了一种基于滑模变结构控制理论前向追踪制导律,该制导律通过控制拦截器的法向加速度控制其飞行方向,从而达到拦截的目的;分析目标机动与非机动时拦截器的动态特性,并对目标在机动与非机动时与拦截器的运动轨迹及相关参数进行仿真,仿真结果验证了制导律的可行性。     

基于上升轨迹可达范围的目标拦截发射窗口计算

针对低轨目标拦截任务,提出一种利用上升轨迹可达范围分析的发射窗口计算方法。首先,建立以上升时长和航程为性能指标的上升轨迹和优化模型,确定拦截器上升轨迹可达范围。然后,根据目标星下点与上升轨迹可达范围外包络的穿越关系以及拦截器的上升时长范围,对发射窗口进行初筛,得到准发射窗口。最后,针对每一段筛选出的准发射窗口,通过精确判定目标星下点与每一上升时长可达范围子环的位置关系,得到每段准窗口中能够实现目标拦截的发射窗口,将其取并集得到针对目标拦截的精确发射窗口。仿真表明本文提出的计算方法能够快速准确得到目标拦截的发射窗口。     

美成功进行海基弹道导弹防御直接杀伤拦截试验

据报道，美导弹防御局（MDA）宣称其同时拦截两枚弹道导弹靶弹的直接杀伤拦截飞行试验获得成功。此次试验首次拦截两枚连在一起的未分离靶弹，是宙斯盾弹道导弹防御计划进行的13次飞行试验中的第10次和第11次成功拦截。此次拦截利用了直接杀伤技术，即当导弹直接碰撞目标时不使用炸药摧毁弹头。     

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     

高超声速飞行器非连续点火助推增程弹道设计

针对高超声速飞行器因防热烧蚀而制约整体射程的问题,创新提出了一种非连续点火助推方案,通过增大助推段射程的弹道设计方法提高飞行器整体射程能力,减轻后续段的射程压力。综合考虑动压、过载、控制和终端高度、速度、弹道倾角等约束条件,以助推段射程最大为目标函数,设计了非连续点火助推段飞行程序和纵向平面弹道优化模型,采用改进的梯度粒子群算法进行优化求解。仿真结果表明,改进的梯度粒子群算法能有效解决非连续点火助推弹道设计问题,设计的非连续点火助推弹道方案在满足各项约束的同时,助推段射程比连续点火方案提高了8.7倍,射程达到了4 800 km,增程的效果十分明显。