巡飞弹导引头及制导控制技术研究

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1、巡飞弹导引头及制导控制技术研究李怀涛2016年01月中图分类号：TJ765UDC分类号：620巡飞弹导引头及制导控制技术研究作者姓名李怀涛学院名称宇航学院指导教师夏群利副教授答辩委员会主席祁载康教授申请学位工学硕士学科专业飞行器设计学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2016年01月ResearchonSeeker,GuidanceandControlTechnologyforLoiteringMunitionCandidateName：HuaitaoLiSchoolorDepartment:SchoolofAerospaceEngineeringFac

2、ultyMentor:Prof.QunliXiaChair,ThesisCommittee：Prof.ZaikangQiDegreeApplied:MasterofPhilosophyMajor：FlightVehicleEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：Jan，2016研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不

3、包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：摘要本文紧密围绕国内外巡飞弹的研究现状及发展趋势，结合我国预研及型号项目的发展需求，对巡飞弹导引头及制导控制关键技术进行了分析研究。阐述了本文的研究背景和意义，详细介绍了国内外巡飞弹、侦察制导一体化导引头和BTT控制技术的研究现状及发展趋势。定义了导弹及导引头相关坐标系，推导了坐标系的转换关系，建立了导弹六自由度运动方程，推导了控制模型及弹体传递函数，为后续导引头关键技术及制导控制

4、系统的设计奠定了基础。针对巡飞弹侦察和搜索的作战使用特点，重点对侦察制导一体化导引头的搜索能力、扫描方式以及目标定位几个关键技术进行了分析论证，研究成果可为实际工程应用提供一定的指导意义。分析了巡飞弹的典型飞行过程，完成了制导控制系统总体方案设计。为了更好地实现控制系统的设计，对巡飞弹的耦合作用进行了分析，同时还对自动驾驶仪控制回路和两回路驾驶仪极点配置法进行了研究，在此基础上，采用经典控制理论设计了三通道自动驾驶仪。分析了协调转弯的必要性和常见方式，提出了一种含有运动学耦合补偿的侧向加速度协调转弯控制方案，仿真结果表明，运动学耦合补偿对提高协调转弯控制

5、能力，减小耦合侧滑角是十分有益的。针对巡飞弹航迹跟踪问题，提出了一种基于导航坐标系的航迹跟踪方法。给出了航迹跟踪方法的基本思想和航迹跟踪方案的具体设计过程，通过6DOF弹道仿真，验证了航迹跟踪方法以及制导控制系统的可行性。关键词：巡飞弹；导引头；侦察制导；自动驾驶仪；协调转弯；航迹跟踪IAbstractBasedontheresearchstatusanddevelopmenttrendofthedomesticandforeignloiteringmunition,combinedwiththedevelopmentrequirementanalysi

6、sofbeforehandresearchandmodelprojectinChina,thispaperstudiedthekeytechnologiesofseeker,guidanceandcontrolsystemforloiteringmunition.Theresearchbackgroundofthispaperandtheresearchstatusanddevelopmenttrendofthedomesticandforeignloiteringmunitionwerereviewed,thekeytechnologiesandrel

7、evanttechnicalproblemsofloiteringmunition,seeker,guidanceandcontrolsystemofloiteringmunitionweresummarizedindetail.Relevantcoordinatesofmissileandseekerweredifined,andtheirtransformationalrelationswerededuced.The6DOFmodelwasestablished.Commandmodelandtransferfuctionwereexhibited.

8、Thesecontentsgivenabovewerethepremiseoft