新型动能导弹助推段自动驾驶仪线性反馈的设计

本文描述了一种线性反馈原理应用于自动驾驶仪设计的方法，该自动驾驶仪用于先进动能导弹的助推段这种先进导弹是美国陆军部队正在研制的一种高超音速导弹，在助推段导弹状态的快速变化以及精确制导要求，对自动驾驶仪调计人员提出了挑点。应用线性反馈研究方法，可以圆满地完成自动驾驶仪的设计，而且不需要推导大量的弹体递函数和凝点和稳定图，因此这种方法设计的自动驾驶仪可以方便地予以修正，以便适应导弹设计的变化。     

美军成功击毁失效卫星

2008年2月21日,北京时间11时26分,美国海军“以利湖”号巡洋舰在夏威夷以西太平洋海域发射1枚“标准-3”导弹,成功击中高度约为210km、速度约为7．61km／s的失控军用侦察卫星,导弹拦截器与卫星的相对速度约为9834．88m／s。据悉,该卫星质量为2．27t,携带的燃料重约454kg,刚入轨时运行在近地点高度351km、远地点高度365km、倾角58° 轨道上,     

军用超高音速紧凑型动能导弹的激光窗设计

目前美国军方正在研发紧凑型动能导弹,这种导弹能实现以超高音速低空掠海。被称为侧方散射激光驾束的现代化制导技术已发展了起来,这种技术应用1．06μm激光束把离轴制导中继链路传递给导弹。四个矩形的旁视光学窗被用在弹上来作为接收器。飞行速度峰值会引起瞬态剧烈高热梯度,为了评估热梯度的影响,我们在对气热与结构作细致翔实的分析之后,还进行了地面测试实验的验证。该窗设计应用了Dynasil窗（由Meller光学有限公司制造的一种熔融石英材质）以及Grafoil（产品品牌）密封来紧固窗,以切断到激光电子接收器的气体路径,并减少对金属框夹具的动态影响。在海军航空战术中心T-Range气热测试实验室进行的气热测试以及在埃格林空军基地最后飞试期间,该窗设计得到了成功地验证。本文将提出此种激光窗设计的研制方法,这一方法是通过飞行试验演示证明窗系统的性能来完成的。     

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.     

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。     

考虑地球非球形摄动的固体动能拦截器助推段最优控制方案研究

针对三维空间内的高速飞行目标,提出了一种可用于固体动能拦截器助推段的精确最优控制方法。考虑了地球非球形摄动的影响,建立了有限推力拦截器最优控制问题动力学模型,并用直接配置法与SQP方法进行了数值求解,得到了更加精确的助推段控制方案。算例证明该方法有效。     

动能侵彻式星壤物性原位触探技术研究进展

动能侵彻式原位探测是一种获取星壤剖面结构、物质成分和物性参数的有效技术手段.综述了星壤剖面动能侵彻式原位探测技术的研究现状和发展趋势,提出了动能侵彻式原位触探的关键技术及其解决途径;结合中国未来深空探测总体规划和关键技术攻关需求,提出了适用于月球、火星及小天体的动能侵彻式原位触探方案,为即将实施的地外天体着陆探测工程立...     

军用无人机系统安全性定量指标研究

以美国有人机地面灾难性事故的统计数据为依据,建立灾难性事故可能性与碰撞动能的函数关系,借助飞机的重量、翼展、操纵速度、操纵高度数据以及预期测试情况(人口密度情况)计算出不同类型无人机系统的安全性指标要求(灾难性事故发生的可能性要求)。最后采用国外5型无人机数据进行了验证。     

Reachable set modeling and engagement analysis of exoatmospheric interceptor

A novel reachable set(RS) model is developed within a framework of exoatmospheric interceptor engagement analysis. The boost phase steering scheme and trajectory distortion mechanism of the interceptor are firstly explored. A mathematical model of the distorted RS is then formulated through a dimension–reduction analysis. By treating the outer boundary of the RS on sphere surface as a spherical convex hull, two relevant theorems are proposed and the RS envelope is depicted by the computational geometry theory. Based on RS model, the algorithms of intercept window analysis and launch parameters determination are proposed, and numerical simulations are carried out for interceptors with different energy or launch points. Results show that the proposed method can avoid intensive on-line computation and provide an accurate and effective approach for interceptor engagement analysis. The suggested RS model also serves as a ready reference to other related problems such as interceptor effectiveness evaluation and platform disposition.