末制导性能分析及基于直接侧向力的补偿方法研究

论文摘要

本文主要对大气层内防空导弹的末制导问题进行了研究,研究的内容和成果主要包括以下几个方面:首先,建立了末制导系统模型并利用伴随方法对常规气动力控制导弹末制导精度进行了分析。针对弹体环节、天线罩效应和目标角闪烁噪声等因素,分析了对制导系统视线转率的影响;其次,研究了基于轨控直接侧向力的脱靶量补偿方法。提出了对导弹进行末端控制的概念,利用导弹进入盲区之前的信息预测系统脱靶量,并建立轨控直接侧向力指令,对系统预测脱靶量进行补偿;然后,进行了姿控直接侧向力/气动力复合控制导弹的制导精度分析和研究。建立了姿控直接侧向力/气动力复合控制系统结构框图,推导出姿控直接侧向力/气动力复合控制和气动力单独控制时飞行控制系统的传递函数,并对两种控制方式下飞行控制系统的时间常数进行了比较;以此为基础,对复合控制系统的制导精度进行了分析;最后,进行了系统仿真分析和验证。为证明直接侧向力系统引入的有效性,在Matlab下建立了仿真模型,并进行了仿真。仿真结果表明,在传统防空导弹的基础上,增加直接侧向力系统,可以有效地提高导弹的制导精度。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究的目的和意义
• 1.2 制导精度分析方法
• 1.3 直接侧向力技术及研究现状
• 1.4 本文所做的工作
• 第2章 制导系统模型建立及精度分析
• 2.1 引言
• 2.2 末制导弹目相对运动模型建立
• 2.3 基于伴随方法的寻的制导回路建立
• 2.3.1 伴随系统的建立法则
• 2.3.2 伴随算法
• 2.3.3 制导系统伴随模型建立
• 2.4 系统误差建模及精度分析
• 2.4.1 系统响应延迟
• 2.4.2 天线罩效应
• 2.4.3 目标角闪烁噪声
• 2.5 本章小结
• 第3章 末端直接侧向力补偿
• 3.1 引言
• 3.2 导弹末端控制方法
• 3.2.1 末端控制的概念
• 3.2.2 末端失控的原因
• 3.2.3 进行末端控制的技术途径
• 3.3 轨控直接侧向力模型
• 3.4 导弹脱靶量预测
• 3.5 末端轨控直接侧向力指令建立
• 3.5.1 直接侧向力系统持续时间
• 3.5.2 直接侧向力系统开启时间
• 3.5.3 直接侧向力指令
• 3.6 本章小结
• 第4章 姿控复合控制系统末制导精度研究
• 4.1 引言
• 4.2 复合控制导弹飞行控制系统数学模型建立
• 4.2.1 复合控制导弹飞行控制系统结构
• 4.2.2 复合控制导弹飞行控制系统传递函数
• 4.2.3 复合控制与气动力控制时间常数比较
• 4.3 复合控制导弹末制导精度研究
• 4.4 本章小结
• 第5章 仿真分析
• 5.1 引言
• 5.2 基于轨控直接侧向力的脱靶量补偿
• 5.2.1 末制导段寻的制导回路仿真模型建立
• 5.2.2 天线罩效应对脱靶量的影响
• 5.2.3 目标角闪烁噪声对脱靶量的影响
• 5.2.4 轨控直接侧向力可以修正的脱靶量
• 5.2.5 利用轨控直接侧向力对制导系统预测脱靶量补偿
• 5.3 姿控复合控制系统制导精度仿真
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢