摘要：利用非线性预测控制理论设计了一种零化视线角速率的预测制导律.首先,以弹目视线角速率为反馈项,最小化预测误差为性能指标,基于非线性预测控制理论和最优化理论推导出非线性预测制导律,并对闭环回路的稳定性进行了证明.其次,针对制导律中含有的目标机动项信息,设计了一种基于时间延迟控制理论的滤波算法,并应用于预测制导律,最后仿真考虑到导弹的延迟环节,采用三阶自动驾驶仪模型,验证了设计的制导律能够有效拦截机动目标,与传统比例导引相比,视线角速率变化平稳,克服了末端视线角速率变化过快而导致过载饱和的情况,降低了对执行机构的要求.

摘要：现有的先进制导律研究常常分离设计最优估计器和最优制导律,但是这种分离设计没有被证明是有效和最优的设计方法。本文基于普通分离原理(GST),提出一种制导/估计综合设计方法。首先,将拦截器反导作战模型考虑为一类非线性、非高斯追逃拦截问题,建立了噪声环境中追逐-逃逸对策模型;其次,引入追逃未达集概念,利用几何方法将估计器设计方法结合到制导律的设计中,通过理论推导综合设计了估计器和制导律,给出了未达集中心调整制导律(MSC);最后,通过数值仿真验证了未达集中心调整制导律的制导性能和有效性,并与传统的扩展比例导引律(APN)进行了对比,显示了其优越的制导性能。

摘要：为使导弹能够以一定的落角约束有效命中机动目标,构造了带有落角约束的导弹运动学方程,并设计了自由切换导航系数的自适应比例制导律。通过对弹目运动学模型和角度约束几何关系进行详细推导,得出导航系数的自适应调整函数,形成了基于导弹运动学模型的带有反馈形式的自适应比例制导策略,并证明了所给制导律既能够满足命中目标的要求,又可实现全向攻击;考虑导弹的实际模型,对制导律进行修正,得到了基于实际模型的自适应比例制导律。为体现所给制导律的基本性能和实际应用价值,分别针对导弹空-地作战和地-地作战进行仿真分析。仿真结果表明,所设计的制导律制导性能良好,具有一定的工程应用价值。

摘要：针对弹道导弹助推段的拦截问题,基于线性二次型微分对策理论,提出了空基拦截弹直接碰撞制导律.根据拦截弹和弹道目标的追逃对策模型,在具有目标先验信息和无目标先验信息条件下分别设计了拦截弹最优制导指令;通过控制指令分解,将拦截弹制导过程分为弹道形成制导段和末制导段.该制导律可以消除目标机动和估计误差带来的影响,具有较强的适应性.仿真结果表明,所设计的制导律满足设计指标,达到了直接碰撞杀伤目标的目的.

摘要：针对导弹制导系统中存在模型不确定性和外部扰动的特点,提出了利用自抗扰控制器设计导弹三维制导规律的新方法。在建立导弹三维制导模型的基础上,把系统非线性部分、回路间耦合项以及目标机动加速度视为对制导系统的未知总扰动,从而将模型变换为适于自抗扰控制的仿射系统。通过为俯仰和偏航回路分别引入自抗扰控制器,实现了双回路的动态解耦,并使系统对扰动具有很好的适应能力,同时应用粒子群优化算法进行了控制器参数的自寻优设计。这种方法不依赖于系统精确的数学模型,且不需太多的观测信息。仿真结果表明,对于机动逃逸目标,该制导规律仍能取得很好的跟踪性能和鲁棒性。

摘要：利用弹道规划设计了针对临近空间高超声速飞行器的拦截弹道。分析了临近空间高超声速目标拦截问题,将其定性为临近空间的远程高超声速拦截,并提出弹道规划需求;设计了一种两级助推的拦截弹,建立了考虑地球曲率和自转的拦截弹质点平面运动模型;根据弹道规划需求设计弹道约束,以末速最大、与终点距离误差最小和全程热量最小为指标建立拦截弹弹道规划问题;采用粒子群算法求解弹道,结果表明:符合约束的规划弹道是高抛再入形式,与比例导引弹道和准最佳弹道相比,拦截弹大部分时间飞行在大气层外,有效降低了气动热效应影响和对弹体材料的性能需求,且为末制导段提供良好的初始工作环境。

摘要：为了提高目标飞行器的突防能力,基于视线(LOS)指令制导原理设计了一种协同制导策略。在建立目标飞行器、防御弹以及攻击弹相对运动模型的基础上,证明了LOS制导的可行性,得到了防御弹和攻击弹的加速度关系,并给出了防御弹的LOS指令制导算法;然后,将目标飞行器和防御弹作为一个协同体,为目标飞行器突防进行逆比例制导设计。该协同制导策略不仅用于目标飞行器规避攻击弹拦截,且使得防御弹在不具有速度和加速度优势的条件下也能成功拦截攻击弹。仿真结果表明:所设计的协同制导策略使防御弹具有较高的制导精度,有效提高了目标飞行器的突防概率,为实际工程应用提供了参考。

摘要：针对防空导弹弹道跟踪问题,基于反馈线性化理论设计了一种弹道跟踪制导律。使用反馈线性化方法对导弹质点运动模型精确线性化;利用该线性化模型和线性二次型最优调节器(LQR)理论设计跟踪制导律,并给出制导系统工作流程;在存在初始误差和随机风干扰的条件下,将所设计的跟踪制导律应用于导弹质点运动仿真,并与基于小扰动模型设计的LQR跟踪制导律进行比较。结果表明,基于反馈线性化所设计的制导律性能更好。

摘要：静不稳定控制技术是提高空空导弹机动性能的有效手段。针对静不稳定导弹的控制问题,基于非零给定点线性二次型调节器(LQR)理论设计了纵向两回路自动驾驶仪。首先给出一种基于英美弹体坐标系的静不稳定导弹状态空间模型,引入加速度计到质心的距离参量;然后使用非零给定点输出调节器理论,推导了针对一般状态空间表达式描述的系统的最优控制问题,求得了通用解和自动驾驶仪的结构和参数表达式;最后根据经典控制理论对权重系数的选择进行理论研究和仿真分析,并对所设计自动驾驶仪的鲁棒性能以及引入加速度计到质心的距离变量对控制效果的影响进行仿真分析。结果表明所设计的自动驾驶仪有较强的鲁棒性,对静不稳定导弹起到了较好的控制作用。

摘要：针对传统最优制导规律依赖于剩余飞行时间的缺陷,利用最优线性二次型的形式,以脱靶量和能量消耗综合最小为性能指标,通过对可调时间参数T的约束,建立了一种不依赖于剩余飞行时间的最优末制导规律。对导弹攻击机动目标的情况进行了仿真研究,并与依赖于剩余飞行时间的传统最优制导律相比较。仿真结果表明,所设计的制导规律具有优良的特性。