大气层内拦截弹微分对策制导律对策空间分布研究

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1、第31卷2010正第8期8月航空学报ACTAAERONAUTICAETASTRONAUTICASINICAV01．31No．8Aug．2010文章编号：1000—6893(2010)08—1600—08大气层内拦截弹微分对策制导律对策空间分布研究李运迁，齐乃明，孙小雷，刘延芳(哈尔滨T业大学航天学院，黑龙江哈尔滨150001)GameSpaceDecompositionStudyofDifferentialGameGuidanceLawforEndoatmosphericInterceptorMissilesL

2、iYunqian，QiNaiming，SunXiaolei，LiuYanfang(SchoolofAstronautics，HarbinInstituteofTechnology，Harbin150001，China)摘要：为提高机动性和操作性，大气层内拦截弹多采用气动力／喷流反作用力(RCS)复合控制系统。在RCS工作时间有限的条件下，建立线性化对策模型，并利用微分对策理论研究了复合控制系统对3种可能对策空间的分布影响。RCS的使用时机不同，其对微分对策空问分布的影响也不同。基于对策空间的分布确定了RCS的使

3、用时机，并给出了适合实际应用的制导策略。仿真研究表明本文提出的应用时机与制导策略能够实现气动力与RCS之间的有机结合，使制导指令达到最优分配，显著地提高了制导精度。关键词：导弹；拦截弹；复合控制；微分对策；对策空间；制导中图分类号：V448文献标识码：AAbstract：Endoatmosphericinterceptormissilesareoftensteeredbydualcontrolsystemsofaerodynamic-finsandreaction-jets．Themaximumoperatio

4、ntimeofthereaction-jetcontrolsystem(RCS)islimitedbysuchmissileconfigurationfactorsasweightandsize．Alineargamemodelisformulatedinthisarticlewiththesecharacteristics．Then，thedifferentialgametheoryisemployedtOstudytheinfluenceofthedualcontrolsys—temonthreepoten

5、tialgamespacestructures．SincegamespacedecompositionvarieswhentheRCSisinitiatedatdifferenttimes，theinitiatingtimingoftheRCSisdeterminedbasedongamespacestructures．Finally，aguidancestrategy，whichcandeterminetheoptimaldistributionbetweenaerodynamicliftanddivertt

6、hrust，isprovided．Theeffectivenessoftheguidancelawisdemonstratedbyarealisticscenariowherezeromissdistancecannotbeachievedbyaerodynamiccontrolalone．Itisshownthatthereisasignificantimprovementinthehomingaccuracy．Keywords：missiles；interceptormissile；dualcontrol；

7、differentialgame；gamespace；guidance随着现代科学技术的发展，战术弹道导弹(TBM)、智能巡航导弹等的威胁越来越突出，这就对拦截弹的制导、控制系统提出了巨大挑战。为提高机动性和操纵性，新型拦截弹多采用气动力／直接力复合控制系统。直接力由反作用喷流控制系统(RCS)提供，包括力矩型(MomentType)和过载型(DivertType)两种。前一种位于导弹质心的前方(或后方)，用于产生使弹体旋转的力矩，提高系统响应速度，机动过载仍主要由弹体的气动力产生；后一种位于导弹的质心附近，用

8、于直接产生使导弹机动的过载。它们的作用方式虽然不同，但都有助于提高导引精度。目前关于RCS的研究多集中于复合控制系收稿日期：2009—07—28；修订日期：2009—09—16基金项目：省部级项目通讯作者：齐乃明E—mail：qinm@hit．edu．cll统的设计上。利用比例导引(PN)律或其修正方式产牛制导指令，设计复合控制器用于快速响应制导指令，同时维持弹体稳定[1。2]。对于采