无人机制导控制算法的设计_开题报告

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1、word格式整理版毕业设计（论文）开题报告题目多旋翼无人机制导控制算法的设计专业名称电子信息科学与技术班级学号13043124学生姓名王华指导教师何矞填表日期2017年3月25日学习参考word格式整理版学习参考word格式整理版一、选题的依据及意义：在如今高科技的现代战场上，无人机已开始从传统地执行侦察、评估等战斗支援任务，向着具备杀伤能力的方向迅速发展，作为能够执行攻击和拦截任务的作战装备，成为影响作战进程的重要力量。2001年10月份，美军在阿富汗战场上首次使用“捕食者”无人机对塔利班目标进行了实弹攻击，开创了无人机执行对地攻击任务的先例，在世界上造成了很大的

2、轰动。无人机的价值一般是有人驾驶战斗机的几分之一，相比有人驾驶飞机具有经济优势，而且由于无人机无需考虑人的生理因素，因而可以进行大过载机动，能有效地进行突防和进攻，所以无人机更有作战优势。在最近几场局部战争中无人机被大量应用，在未来战场上的用途也将越来越多，成为世界各军事大国武器装备的发展重点。就目前来说，无人机用于空战还有很长的一段路要走,而无人机用于执行对地攻击任务已经成为现实。一般来说无人机执行对地攻击任务的主要过程为：在巡航过程中进行搜索探查，进而发现并识别目标，然后由火控系统发射武器对目标进行攻击。在无人机对地攻击中，一般都使用精确制导武器，如制导炸弹或战

3、术导弹。制导武器经点火发射后，经过制导与控制，以一定的弹道接近目标，最终命中并毁伤目标。综合火力/飞行控制[4]是在上世纪70年代中期由美国空军提出的一种航空技术概念。它的基本思想是通过火力/飞行耦合器把火控系统与飞行控制系统结合起来，形成一个闭环的武器自动攻击、投放系统。以自动实现瞄准攻击为目的，采用综合火力/飞行控制系统的作战飞机能够实现机载武器的自动化攻击，可缩短瞄准攻击时间，提高武器的命中率，同时也增加作战飞机的生存机会。精确打击在当前和未来战场中具有举足轻重的地位，美军在其二十一世纪联合作战的纲领性文件中，明确提出了在信息时代，美军为掌握现代战争的主动权所

4、必须具备的四种作战理念，其中的第二项便是精确打击。精确打击一般使用精确制导武器，与非制导武器相比，精确制导武器具有命中精度高、可实施远程精确打击、作战效能高以及技术潜力大的显著优点。精确制导与控制是精确制导武器的特征，是推动精确制导武器发展的核心技术，是实施精确打击的关键技术和有力保证。学习参考word格式整理版制导系统的基本功能是，在导弹飞向目标的过程中，对导弹实际弹道与理想弹道之间的偏差进行测量，或者是对导弹与目标的相对位置及其偏差进行测量，并按照相应的制导律要求，得到导弹命中目标所需的控制指令，以便通过自动控制导弹来修正偏差，准确地飞向目标。控制系统的基本功能

5、是，根据制导律给出的制导指令以及导弹本身的运动信息，驱动伺服系统工作，操纵控制机构产生所需的操纵力和力矩，不断地改变导弹的飞行姿态和飞行轨迹，并克服相关干扰的影响，保证导弹稳定地按照弹道飞行直至命中目标。因此，导弹制导与控制系统是关系导弹飞行成败和实现精确打击的关键系统，需要进行大量的研究工作。二、国内外研究概况及发展趋势：二十世纪八十年代，制导与控制一体化设计思想被正式提出，但当时并未引起研究人员的足够重视。但进入二十一世纪，制导与控制一体化设计技术在国外被广泛研究，取得了迅速发展，并引起了国内研究人员的重视。经过这些年的发展，制导与控制一体化设计已经取得了一定的

6、研究成果。制导与控制一体化的设计方法主要包括最优控制方法、滑模变结构控制方法、回馈递推方法、反馈线性化方法等，下面分别对这些方法的相关成果做一定的介绍。(1)最优控制方法最早应用在制导与控制一体化设计中的方法就是最优控制。文献[1]将最优控制和估计理论用于制导与控制一体化设计中，这是我们所见到的有关导弹制导与控制一体化设计的最早文献。Evers等人[2]建立了包含目标机动特性和导弹随机误差补偿策略的制导与控制一体化模型，并在此基础上将最小能量作为性能指标，进行了最优制导与控制一体化设计。Lin[3]等人设计了一种复合控制方案，综合运用了模糊直接力控制和最优一体化设计

7、，采用直接力补偿气动力控制的不足。仿真实验显示，该方案能很好的抵抗目标螺旋机动带来的影响，且相比传统设计脱靶量更小。非线性最优控制方面，Palumbo、Vaddi等人[4,5]通过状态依赖Riccati方程方法进行了制导与控制一体化的三通道耦合次优设计，Xin等人[6]采用D方法也完成了一体化耦合次优设计。考虑到弹体旋转和平移之间固有的时域分离特性，Das[7]等人进一步提出了一种双回路的制导与控制一体化设计方法，仿真结果表明这种设计方法的优越性。(2)滑模变结构控制方法滑模变结构控制方法算法简单、响应速度快且对于系统内外部干扰的鲁棒性良好，这些优点使得其是在制