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《带约束碰撞角的顺∕逆轨制导律设计》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、2015年5月第41卷第5期北京航空航天大学学报JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsMav2015V01.41No.5http:f}bhxb.buaa.edu.cnjbuaa@buaa.edu.enDOI:10.13700/j.bh.1001-5965.2014.0369带约束碰撞角的顺/逆轨制导律设计闫梁1’2,赵继广”,李辕1(1.装备学院研究生院,北京101416;2.北京跟踪与通信技术研究所,北京100094;3.装备学院科研部,北京101416)摘要:针对逆轨、顺轨拦截模式,提出了带末端
2、约束碰撞角的ACPN(AngleControlProportionalNavigation)、ACRPN(AngleControlRetro—ProportionalNavigation)2种轨迹成型制导律.将线性的比例制导(PN)/负比例制导(RPN)作为标称指令,将碰撞角约束作为反馈指令,以相对加速度建立微分方程,得到了ACPN、ACRPN制导律.ACPN使用正比例系数,逆轨拦截目标;ACRPN使用负比例系数,顺轨拦截目标.与现有的研究结果进行仿真对比:ACPN具有耗费控制力少、末加速度小的优势;ACRPN的控制力、脱靶量、碰撞角误差较逆轨拦截优势明显.此外,分析
3、了拦截高速目标的捕获区域.结果表明,ACPN比偏置比例导引的捕获区域大.当拦截弹的航迹角小于,tr/2+A。时(Ai为初始视线角),宜采用ACPN(逆轨模式)拦截目标,拦截弹的航迹角大于等于-rr/2+A;时,宜采用ACRPN(顺轨模式)拦截目标.关键词:导弹;目标跟踪;制导律;弹道成型制导律;比例制导律;负比例制导律;碰撞角;高速目标中图分类号:V412.1;V448文献标识码:A文章编号:1001—5965(2015)05-0857-07保证零脱靶量,并带有末端约束碰撞角的轨迹成型制导律(TrajectoryShapingGuidance,TSG)设计是一项富有挑
4、战性的任务.TSG可主动改变拦截弹的航迹角以达到期望的末端碰撞角,有效增大弹头的碰撞效能.近年来,许多学者热衷于此,并提出了基于比例导引(ProportionalNaviga—tion,PN)⋯的多种制导律.按照拦截模式可将这些算法划分为顺轨拦截和逆轨拦截2种类型.对于逆轨拦截模式,已有较多的研究成果.Kim等¨1提出了基于偏置比例导引的制导算法,该算法采用时变的偏置角速率,改变拦截弹的航迹角以达到约束碰撞角.Zarchan¨。基于最优理论解算出了带约束碰撞角的轨迹成型制导律的非线性、线性形式.Ratnoo和GhoseHl使用两阶段PN制导律,在2个阶段分别进行比例系
5、数的调整以达到期望的约束碰撞角.Erer和Merttopcuoglu¨。提出的制导律同样基于分段制导的思想,但与Ratnoo不同的是,前后段分别使用BPN与PN制导,以达到期望的末端约束碰撞角.Jeon等M1提出的AITC(Angle—Impact-Time—Contr01)制导律则同时使用PN和BPN制导,将控制末端约束角的制导指令作为PN的反馈指令,以调整拦截弹达到期望的末端约束碰撞角.以上研究成果的共性可概括为:制导指令包括两部分,一是用于保证脱靶量最小的标称导引部分;二是满足碰撞角约束的修正部分.文献[2.3,6]都是在拦截全过程添加碰撞角约束的附加修正,调整
6、拦截弹的航迹角以达到期望碰撞角.文献[4—5]在拦截局部过程附加修正部分,同时包含时变的比例系数的调整.收稿日期:2014-06-19;录用日期:2014-07—20:网络出版时间:2014-08-0811:07网络出版地址:WWW.cnki.net/kcms/doi/10.13700/j.bh.1001-5965.2014.0369.html基金项目:国家“863”计划作者简介:闫梁(19盯一),男,江苏徐州人,博士研究生,yanliangbj@163.COB+通讯作者:赵继广(1964一),男,山东日照人,教授,zjgbeijing@126.t30m,主要研究方向
7、为航天任务分析与设计Bl用格式:闷粱.赵继广,李辕.带约束碰撞角的顺,遂轨制导律设计【j].北京航空航天大学学报.2015.41(5):857—863.YanL,ZhaoJG,Li丫.Guidancelawwithangularconstraintsforhead-pursuitorhead—onengagementfJJ.JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics,2015.41(5):857-863(inChinese).858北京航空航天大学学报2015年对于顺轨拦截模式,尚未发
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