大气层外拦截器追踪导引律设计与实验研究

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随着尖端技术的迅猛发展,导弹在现代军事战场中扮演着越来越重要的角色。由于其巨大的杀伤力和精准的破坏力,导弹拦截问题所带来的国防安全隐患越来越引起各国的重视。导弹的拦截问题研究不同于普通防空问题,导弹的高速性和机动性是导弹拦截问题的难点所在。反导导弹制导控制系统的设计成为关系到目标拦截成功与否的关键环节。制导规律的设计问题作为反导导弹制导系统中的重要环节,已引起国内外学者的广泛研究。面对日趋复杂的截击条件,设计和选择高精度的制导规律突显得尤为迫切。空间拦截作为空间作战的一种重要形式,末制导律的设计问题直接关系到拦截精度和目标杀伤效果。本文针对大气层外拦截问题,提出和设计了几种不同的末制导律,通过数字仿真和实验平台仿真,进行验证、对比,选取合适的末制导方式。本论文主要内容包括:首先简要介绍了导引律研究发展现状和各国反导系统研究所取得的成绩和发展方向;其次,描述了不同坐标系的建立,以及各坐标系之间的转换关系,并在二维视线坐标系下,建立导弹、目标相对运动模型及目标机动模型,设计了纯比例导引、增量比例导引、修正比例导引、最优比例导引及非线性滑模变结构导引等导引律,并通过Matlab编程进行数字仿真,依据脱靶量等指标对各导引律性能进行比较;再通过飞行器姿态控制实验平台仿真系统,对设计的几种导引律进行仿真比较。综合数字仿真和实验平台实时仿真结果,对比各导引律间的优缺点,选择出合适的末制导律。
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