针对大气层外目标的多拦截弹协同拦截中末制导律设计

论文摘要

对大气层外目标的拦截是弹道导弹防御的重要内容,多拦截弹拦截目标是一种重要拦截方式。针对多拦截弹拦截目标,本文提出了多弹协同拦截中制导律和末制导律。以大气层外弹道导弹目标为研究对象,考虑拦截弹中段发动机推力固定耗尽关机方式,针对多拦截弹拦截目标问题,提出一种基于零控脱靶量的双弹协同拦截中制导律。在基于零控脱靶量的中制导律的基础上,以两枚拦截弹的预期拦截点作为协调变量,在两枚拦截弹在零控脱靶量满足末段制导要求情况下,调整两弹的预期拦截点使其一致。分析了实现协同拦截的条件,得到两枚拦截弹中段协同拦截时,两枚拦截弹的中段初始最大位移差。针对多枚拦截弹拦截多个目标情形,本文首先将双弹协同拦截制导律向多弹协同拦截制导律进行推广。分析多弹协同拦截的条件,以各枚拦截弹的预期拦截点作为协同变量,设计了多弹协同制导律。然后对多拦截弹拦截多个目标情况下的目标分配问题进行了初步研究,提出了多拦截弹拦截多个目标的目标分配方法。针对拦截末段目标可能的机动,本文提出了基于逆轨拦截策略和侧向拦截策略的双弹协同拦截末制导律。首先分析目标可能的机动,采用逆轨拦截策略和侧向拦截策略协同拦截来应对目标机动,然后以两枚拦截弹的预期拦截区域作为协同变量,实现两枚拦截弹协同拦截。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 弹道导弹是我国面临的重要威胁
• 1.1.2 反导拦截分层防御
• 1.1.3 多拦截弹拦截目标
• 1.2 协同拦截概述
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 论文的主要内容
• 第二章 拦截中段和末段目标与拦截弹模型
• 2.1 引言
• 2.2 基本假设和坐标系以及坐标系之间的转换
• 2.2.1 基本假设
• 2.2.2 坐标系
• 2.2.3 坐标系之间的转换关系
• 2.3 重力模型
• 2.3.1 地球为球体时重力模型
• 2.3.2 地球为椭球体时的重力模型
• 2.4 发射坐标系中拦截中段的拦截弹与目标弹道模型
• 2.4.1 目标弹道模型
• 2.4.2 拦截弹弹道模型
• 2.4.3 从目标发射坐标系到拦截弹发射坐标系的转换
• 2.6 本章小结
• 第三章 基于零控脱靶量的双弹协同拦截中制导律
• 3.1 引言
• 3.2 多枚拦截弹效率分析
• 3.3 零控脱靶量的计算
• 3.4 制导律
• 3.5 双弹协同中制导律
• 3.5.1 协同拦截的策略
• 3.5.2 协同拦截方法
• 3.5.3 协同拦截的条件
• 3.6 仿真分析
• 3.6.1 不进行协同时仿真情形
• 3.6.2 进行协同时的情形
• 3.6.3 两枚拦截弹协同拦截时中段初始条件
• 3.7 本章小结
• 第四章 基于双弹协同拦截的多弹协同拦截中制导律
• 4.1 引言
• 4.2 多拦截弹拦截同一目标的中制导律
• 4.2.1 多枚拦截弹协同拦截的策略
• 4.2.2 多拦截弹协同拦截的方法
• 4.2.3 多枚拦截弹协同拦截的条件
• 4.3 多拦截弹拦截多个目标的目标分配分析
• 4.3.1 目标分配的策略
• 4.3.2 目标分配的方式
• 4.4 仿真分析
• 4.4.1 多枚拦截弹对一个目标的协同拦截
• 4.4.2 多枚拦截弹拦截多个目标的情形
• 4.5 本章小结
• 第五章 针对大气层外目标的双弹协同拦截末制导律设计
• 5.1 引言
• 5.2 目标机动分析及拦截策略
• 5.3 拦截弹末制导律
• 5.4 协同拦截的条件
• 5.5 协同拦截制导律
• 5.6 算例仿真及分析
• 5.7 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 全文工作总结
• 6.2 下一步工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果