随着世界各国识别技术和拦截技术的高度发展,弹道导弹的突防能力已经成为当前导弹设计最为突出的问题之一。而具备机动飞行能力是弹道导弹今后发展的主要方向,它将大大提高导弹的突防能力及攻击精度。 本文针对弹道导弹的突防问题研究弹道导弹在助推段、自由飞行段和再入段的反拦截策略。 1.跟踪研究了弹道导弹助推段的突防策略,给出了国内外弹道导弹助推段突防的最新进展和研究方向。 2.针对动能拦截器的拦截问题,研究了弹道导弹在大气层外作无动力飞行时的突防机动问题。分别建立了突防导弹和动能拦截器的六自由度运动模型以及它们之间的相对运动模型。 3.通过对拦截器脱靶量的分析得到了突防弹的最优突防策略,利用最优控制理论设计了动能拦截器的空间拦截末制导段导引律,仿真得到了突防弹在正弦机动下拦截器的脱靶量,并研究分析了突防机动周期、突防机动时机等因素对突防概率的影响。 4.对于再入段突防,本文采用了一种新的弹头机动控制方案,即弹头变质心机动控制方案,它从原理上解决了气动舵机动方案的不足。首先建立了变质心旋转弹头的运动方程,其次建立了弹头在进入大气层内以高超声速飞行时的气动力计算模型,并给出了相应的主要气动参数的仿真曲线,接着分析了质量块在与弹头纵轴垂直的一条直线上运动即可对旋转弹头产生控制力的机理,然后基于常值二次型最优指标设计了对落地角度有所保证的旋转再入弹头的末制导律,最后通过弹头六自由度的仿真得到了在再入过程中弹头各参数的变化曲线,得到了在变质心控制的条件下可实现弹头机动变轨并且有较高的末端弹道精度的结论。 本论文的研究结论对实现我国弹道导弹的机动突防具有一定的参考价值和实际意义。