带攻击角度约束的有限时间收敛制导律

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1、第46卷第6期2016年11月航空计算技术AeronauticalComputingTechniqueV01．46No．6NOV．2016带攻击角度约束的有限时间收敛制导律聂聪1”，张科1，一，王佩1”，张明环1'2(1．西北工业大学航天飞行动力学国家重点实验室，陕西西安710072；2．西北工业大学航天学院，陕西西安710072)摘要：针对航空制导武器带有攻击角度约束打击地面目标的制导问题，提出了基于快速非奇异终端滑模的有限时间收敛制导律。通过引入非奇异终端滑模面，避免了制导过程中可能产生的奇异问题，该

2、制导律具有快速收敛的特性，能够满足攻击角度约束的要求。基于Lyapnov稳定理论证明了有限时间收敛的特性，并给出了收敛时间表达式。仿真结果表明，该制导律具有快速收敛特性，能够满足脱靶量和末端攻击角度的要求，相比传统带落角约束制导律，具有一定的优越性。关键词：攻击角度约束；快速终端滑模制导；有限时间收敛；非奇异中图分类号：0242文献标识码：A文章编号：167l_654X(2016)06—0008—04FiniteTimeConvergenceGuidanceLawwithImpactAngleConstr

3、aintNIECon91”，ZHANGKel”，WANGPeil一，ZHANGMing．huanl’2(1．NationalKeyLaboratoryofAerospaceFlightDynamics，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi7an710072，China；2．SchoolofAstronautics，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi7an710072，China)Abstract：Fortheguidance

4、ofattackingtargetonthegroundwithimpactangleconstraint，afinite—timeconvergenceguidancestrategiesbasedonnon-sigularfastslidingmodeisproposed．Theproblemsofsin·gularpointsduringguidanceprocesshavebeenavoidedbyintroducingnonsingularterminalslidingmodesurface．T

5、hisguidancelawhasthecharacteristicsofquickconvergence．Itcansatisfytheimpactangleconstraint．TheLyapnovstabilityanalysisshowsthatthecharacteristicoffinite—timeconvergenceandtheexpressionofconvergencetimewasgiven．Numericalsimulationshowsthattheguidancelawcan

6、rapidconvergence，andcansatisfytherequirementsofmissdistanceandterminalimpactangleconstraint．Com-paredtothetraditionalguidancelaw，thisguidancelawhassomecertainadvantages．Keywords：impactangleconstraint；fastterminalslidingmodeguidance；finite-timeconvergence；

7、non—singular引言精确制导武器的制导律设计一般以零化脱靶量或零化视线角速率为目标，但是对于打击地下深层设施、机场跑道、掩体、装甲车辆等目标，除了需要精确命中目标之外，还希望以一定的侵彻角对目标进行攻击，以达到武器的最佳毁伤效能，传统的比例导引律在这种情形下难以达到满意的效果。此外，对于一些采用捷联式导引头的航空制导炸弹而言，末制导段的导引头视场较小，这就需要制导律在末制导前期迅速转为平直或近似平直弹道。因此，需要设计一种具有终端角度约束的制导律。针对具有攻击角度约束的要求，一些学者根据不同的理论

8、方法提出了多种具有终端角度约束的导引律。文献[1—2]基于状态相关黎卡提方程技术，推导了带有攻击角度约束的非线性最优制导律，文献[3—4]在比例导引的基础上增加一个含有落角约束的时变偏置项，以实现特定角度攻击目标，但是会带来较大的角度约束误差，文献[5—6]基于变结构控制理论设计了终端角度约束制导律，在保证角度约束在有限时间内收敛的同时，能够准确命中目标，但是由于非线性切换函数的存在，使得制导律存在抖振问题。文献[7—8]所设