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1、反导制导滤波技术研究第卷第期弹箭与制导学报年月,,反导制导滤波技术研究张文山，王文，李铮，罗生，刘世前上海交通大学航空航天学院,上海；中国空空导弹研究院，河南洛阳摘要:为了实现对下落段速度大、螺旋机动的弹道导弹的有效拦截,反导导弹必须有针对性的进行制导滤波技术的研究。文中创新性的采用拉普拉斯变换方法进行态滤波设计,对目标加速度、加速度一阶导、加速度二阶导同吋进行在线估计，滤波结果与态滤波结果比具有延迟小、精度高的特点；同时结合已有制导律,通过和态滤波比例导引、态滤波垠优导引进行对比，得出态滤波导引具有脱靶量小的优
2、点。关键词：态滤波；导引；最优控制小图分类号：文献标志码：？一，，，一，，,,;,,・？・，，？？??・：?;;取得了很好的效果，但是没有给出制导律中所用目标加速度的估值理论。引言文小创新性的采用拉普拉斯变换方法进行态随着弹道导弹不断发展，它们以其高速、螺旋机动的特性对目前的反导导弹的制导技术提岀了严峻滤波，对口标加速度进行了准确估计，同时准确计算的挑战。••等人设计了一种新的前向拦截导T目标角速度，并通过制导系统的仿真验证了算法的引方法，这种方法减弱了大的相对速度对末制导的影有效性。响,但口标机动、角噪声等干扰
3、因素对制导性能影响仍然较大。我国学者采用变结构控制方法，所设态滤波推导计的导引律受测量噪声影响小，因此符合导弹末端控・目标机动模型制阶段的导引要求，但变结构理论的特性决定了其口标正弦机动的拉普拉斯变换为「制导精度必然不高。随着现代控制理论的发展,美国学者已将了O假设目标正弦机动开始时刻在整个拦截时最优控制应用到二次型制导律中，此种制导律针对间内均匀分布，输人为口噪声，口噪声的频谱密度常值机动的目标具有极高的制导精度，但对于末端螺旋机动的弹道导弹拦截性能较差。在・为。，其屮：为目标最大加速度，为飞基础上推导了含有目
4、标角速度的制导律，收稿日期：？？基金项目：航空基金资助作者简介：张文山一，男，河南洛阳人，高级工程师，硕士，研究方向：导航制导与控制。弹箭与制导学报第卷行总时间。连续系统时域状态转移矩阵，并把离散・滤波模型化,得到：假设导弹和目标相对距离为.，，为相对速度，为相对加速度，为目标加速度，歹为目标加速度导数，为口标加速度阶导数,8为口标正弦机动角速度，为导弹过载，“。为目标止弦机动,，为相对距离测量值，为测量噪声，则含有正弦机动目标的导引系统滤波模型如图所示。其中：。将控制矩阵离散化，得到：。图正弦机动目标导引系统滤
5、波模型连续系统过程噪声矩阵：容易写出预测状态方程：。CX3。其中，状态变量：，。将离散化，得到:一状态矩阵：下一〜・I/,控制矩阵:,其屮:。：粤一。•一测量方程为：【・：似.•，：【一。一・・]••,】•。嘟一•一•、•态滤波求解【•一*•】由方程易得,状态转移矩阵频域表达式：Q—-•—*—*—*—9•Qf00•9•••••••••假设采样时间为，通过拉普拉斯反变换,得到第期张文山等：反导制导滤波技术研究制导律模型：・。，。【。。，比例导引：。：半。最优导引：已知卡尔曼滤波方程：・；：。一一一一—?•其
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9、9••将前面离散化的矩阵代人方程2兰主前而宜种的耕睦仲青程、得到・得到：，导引：99••?一一・・,一其他条件:一目标机动幅，机动角速度/,弹一目相对速度：/;导弹速度/;一•，一【】【】弹过载限幅；一阶导弹时间常数.；：——采样周期.，测量噪声分别取、・。.?・仿真结果表为态滤波与比例导引结合、态滤波与最优导引结合、态滤波与oO多O,滤波结合・，攻击角速度。一,.一,•,°，/的机动目标在不同拦截时间的仿真结果。测量噪声。，川?-裹仿真结果9多，。。胞.多一多多，其中：999o9o—o9图为态滤波、态滤波对含有
10、测量噪声.’，；OO的口标加速度的估值。仿真验证用搭建二维线性拦截模型，比较所设计的::::::::堡：§曼兰态滤波与传统的态滤波的性能，并通过分别与比例导引、最优导引、导引的结合，验证制导滤波算法的综合性能。・仿真模型及条件图态与态滤波效果测量噪声态滤波器模型：图为两种滤波对含有•测量噪声的目标加速度估值;图、图为、和•・的脱靶量比较曲线。下转第页
