弹道导弹防御的发展现状

弹道导弹防御一般分为两类。一类称为国家导弹防御(NMD)，用于保护整个国家的领土免遭弹道导弹的攻击；另一类称为战区导弹防御(TMD)，主要用于在局部或地区性冲突中拦截来袭的近程弹道导弹。对于一些小国家，特别是那些不愿意出国远征作战的国家，NMD和TMD可以合二为一，如在以色列军队服役的箭2导弹系统，它不仅是一个标准的TMD系统，而且可以保护以色列整个国家。尽管美国的NMD计划闹得沸沸扬扬，引起了各国的普遍关注，但在世界范围内，人们更重视优先发展TMD计划。在诸多的TMD计划中，发展较快的是美以合作研制的箭2系统。该…     

导弹防御系统的弹道导弹突防

根据美国国家导弹防御系统(NMD)的防御特点，提出了弹道导弹突防的以核攻核、近距离攻击和攻击天基信息链，以及饱和式多波次攻击、电磁脉冲弹头、机动发射平台、多弹头和单弹头突防等不同的战略战术，并分析了采用的不同弹头、释放有源或无源干扰物、隐身和反探测、助推段机动，以及旋转导弹和弹头等技术。     

1999年导弹防御技术发展动态

一、主要国家和地区调整发展计划或发展重点　　 1 .美国调整弹道导弹防御计划1 999年 1月 ,美国国防部部长宣布对弹道导弹防御计划进行调整 ,其要点是 :( 1 )国家导弹防御 ( NMD)计划放弃风险较大的“3 3”部署方案 ,其部署时间从原方案的 2 0 0 3年推迟到 2 0 0 5年 ;增加 NMD计划发展经费 ,在 2 0 0 0～ 2 0 0 5财年期间该计划的预算申请增加 66亿美元 ,使该计划的总经费预算达到1 0 5亿美元。( 2 )促进战区导弹高层防御计划发展 ,在海基高层防御( NTW)计划与陆基战区高空区域防御 ( THAAD)计划之间引入竞争机制 ,择优优先发展 ;1…     

自旋弹道导弹动力学与控制

弹道导弹主动段自旋飞行是一种新的构想,旨在对抗激光武器拦截,实现主动段突防.导弹自旋飞行引起的运动耦合、控制耦合及其它效应可能导致弹体失稳,实现较强耦合作用下弹道导弹自旋飞行姿态稳定控制是亟待解决的问题.文中建立了自旋弹道导弹的动力学和控制频域模型,分析了几种主要耦合作用对系统的影响,将系统开环传递矩阵分解为动力学耦合和控制耦合两部分,结合古典和现代频域方法进行了姿态控制系统设计研究,采用根轨迹方法分析了运动耦合对自旋弹道导弹性能的影响,用动态预补偿技术实现姿态解耦控制.仿真结果表明,方法有效改善了低滚速较强耦合条件下自旋弹道导弹姿态控制性能.     

弹道导弹飞行弹道的特点

弹道导弹的飞行弹道分为助推段(从助推器发动机点火加速上升到烯烧完毕)、后助推段(从助推器熄火脱落,弹头母舱仍在继续飞行并投放弹头)、中段(靠惯性自由飞行)和末段(弹头重返大气层直到命中目标)。各阶段易被预警卫星探测     

目前弹道导弹预警系统的主要问题和缺陷

弹道导弹预警系统主要依靠预警卫星和预警雷达,通过红外监视、微波探测来进行预警。这种方式不仅手段少,而且由于红外探测技术和微波技术本身的局限性,使弹道导弹预警系统在功能上受到限制,     

一种新的弹道导弹雷达跟踪算法

提出了一种新的名为Singer-IEKF的弹道导弹雷达跟踪算法。传统的弹道导弹跟踪方法，利用扩展卡尔曼滤波器进行非线性滤波，取Taylor展开的前两项，可能引入较大的线性化误差，导致跟踪精度不高。在分析弹道目标动力学特性的基础上对目标的运动模型采用基于J2校正的Singer模型来描述，并利用迭代的扩展卡尔曼对非线性的目标量测模型进行线性化。对新算法和扩展卡尔曼滤波算法进行Monte-Carlo仿真比较。仿真结果表明新算法的模型更准确，跟踪性能更好。     

未来弹道导弹预警系统的发展趋势

从对未来弹道导弹的预警要求、预警装置的部署、预警阶段的划分来看,有效的弹道导弹预警系统应该朝以下趋势发展: 天基为主,手段多样, 提高生存力 弹道导弹预警系统将采用多种新的预警手段,激光、粒子束技术将加入到预警技术的行列中     

固体战略弹道导弹的多学科设计优化研究

运用多学科设计优化(MDO)方法对某固体战略弹道导弹的总体优化设计进行了研究.从满足固体导弹的MDO需求出发,基于第三代MDO理论,对固体导弹按学科分解为系统层(性能/弹道学科)和子系统层(推进学科、质量分析学科、气动学科),通过分析与建立以上各学科的优化模型及固体导弹的总体优化模型,以固体导弹起飞质量为目标函数将MDO单级优化过程中的同时分析与设计(SAND)过程应用于该固体导弹总体优化设计.与传统优化方法所得结果相比,固体导弹起飞质量减小15.1%,发动机结构质量减小23.3%,优化效率提高87%.算例表明,将MDO方法应用于固体导弹总体优化设计的思路可行.     

弹道导弹防御系统防卫区计算模型

根据拦截弹发射时刻至拦截弹命中目标,拦截弹和弹道导弹飞行时间相等条件,基于合理假设分别建立了防卫区前置半径、后置半径、侧界半径和防卫区面积模型。在分析防御系统防卫区主要影响因素的基础上,用定量方法对某防卫区主要参数进行了灵敏度分析。研究结果对导弹防御系统的部署和使用有一定的参考价值。     

固体战略弹道导弹的多学科设计优化研究

运用多学科设计优化（MDO）方法对某固体战略弹道导弹的总体优化设计进行了研究。从满足固体导弹的MDO需求出发，基于第三代MDO理论，对固体导弹按学科分解为系统层（性能，弹道学科）和子系统层（推进学科、质量分析学科、气动学科），通过分析与建立以上各学科的优化模型及固体导弹的总体优化模型，以固体导弹起飞质量为目标函数将MDO单级优化过程中的同时分析与设计（SAND）过程应用于该固体导弹总体优化设计。与传统优化方法所得结果相比，固体导弹起飞质量减小15．1％，发动机结构质量减小23．3％，优化效率提高87％。算例表明，将MDO方法应用于固体导弹总体优化设计的思路可行。     

一种新的弹道导弹雷达跟踪算法

提出了一种新的名为Singer-IEKF的弹道导弹雷达跟踪算法.传统的弹道导弹跟踪方法,利用扩展卡尔曼滤波器进行非线性滤波,取Taylor展开的前两项,可能引入较大的线性化误差,导致跟踪精度不高.在分析弹道目标动力学特性的基础上对目标的运动模型采用基于J2校正的Singer模型来描述,并利用迭代的扩展卡尔曼对非线性的目标量测模型进行线性化.对新算法和扩展卡尔曼滤波算法进行Monte-Carlo仿真比较.仿真结果表明新算法的模型更准确,跟踪性能更好.     

导弹机动飞行的弹道参数估算

为简化计算,根据导弹的质心运动方程,通过近似处理导出了导弹机动飞行中助推段、跨越段和机动段弹道参数的估算公式。仿真计算表明,该估算公式的计算结果与理论公式的偏差较小,且方法简便,可用于导弹机动飞行的弹道设计。     

弹道导弹中段机动突防研究

针对弹道导弹中段机动突防问题，在瞬时冲量假设下从理论上研究了速度增量大小、方向和机动时刻对零控脱靶量和落点偏差的影响。研究表明：速度增量大小和机动时刻给定时，零控脱靶量随速度增量方向不同存在极小值和极大值，速度增量方向垂直于视线方向时零控脱靶量接近最大，且最大值近似为待飞时间和速度增量大小的乘积；速度增量大小和机动时刻给定时，落点偏差随速度增量方向的不同存在极小值和极大值，极值点对应的速度增量方向可通过解析方法求解，落点偏差极大值与速度增量大小成正比，且机动时刻越晚，落点偏差极大值越小。该研究可为突防方案设计提供理论基础。     

导弹高精度快速水平对准算法

为提高弹道导弹射击精度,考虑水平对准误差对射击精度的影响,提出了一种适于晃动环境的水平对准算法,给出了数学模型。仿真结果表明：该算法对准精度高,在90 s内对幅值不大于50′的随机晃动水平失准角的估计误差小于1′,优于原水平对准算法,且计算量小、易于实现。     

机动发射弹道导弹集群诸元快速规划

针对机动发射条件下弹道导弹集群的飞行诸元快速规划问题,将神经网络预测与最小二乘优化相结合,提出了一种弹道导弹发射诸元快速规划方法。首先分析了弹道导弹助推段飞行策略并选取适当的发射诸元,以发落点信息为输入,设计双隐藏层诸元预测网络,通过弹道仿真获取弹道数据建立数据集完成网络训练,利用该网络可以得到发射诸元迭代初值。在此基础上,为了消除数据集中样本数据不平衡对发射诸元规划精度的影响,以落点射程、横程、高程偏差最小为指标函数,结合最小二乘优化方法进行迭代获得发射诸元精确解。最后在典型发射场景下,进行了弹道导弹集群机动快速发射仿真验证。结果表明,该方法相较于传统方法可显著提高计算速度与精度,且在给定的大范围机动条件下,能够满足弹道导弹集群对远距离、多目标的快速精确打击。     

弹道导弹中段监视与跟踪仿真系统设计

随着反导防御系统的发展,弹道导弹突防将受到更大的威胁,而弹道导弹中段是攻防对抗集中体现的区域。本文以美国的天基红外预警系统为参考,对弹道导弹中段监视与跟踪仿真系统进行了研究,提出了仿真系统的体系结构,并对仿真模型的具体实现进行了详细的描述。系统的建立可为弹道导弹作战模拟提供研究平台,并可对面向空间预警的信息处理算法进行评估,为中段反导作战的具体影响提供有益的参考信息。