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目标机动补偿的动能拦截器增量式制导方法
1
作者 陈旸 方艺忠 +1 位作者 韩拓 胡庆雷 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期831-838,共8页
面向目标强机动、推力干扰、测量偏差的动能拦截器强抗扰末制导方法设计问题,提出一种目标机动补偿的大气层外动能拦截器增量式强抗扰末制导方法。通过回采推力传感信息、视线转率辅助微分信息,同时联合增量式制导方法与惯性时延的扰动... 面向目标强机动、推力干扰、测量偏差的动能拦截器强抗扰末制导方法设计问题,提出一种目标机动补偿的大气层外动能拦截器增量式强抗扰末制导方法。通过回采推力传感信息、视线转率辅助微分信息,同时联合增量式制导方法与惯性时延的扰动估计方法,对目标机动等不确定性和内外部不确定性等带来的扰动进行实时补偿并融合至制导算法,从而实现复杂工况下拦截器对抗机动目标的制导系统扰动降级与鲁棒增强等目的。复杂工况下仿真结果表明:所提方法对强机动目标、测量偏差、推力干扰等多源扰动具有强抗扰能力,并且能够实现精确碰撞式拦截任务。 展开更多
关键词 动能拦截器 增量式制导 鲁棒制导 扰动补偿 机动目标
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基于到达时间量测的多传感器协同定位算法研究 被引量：3
2
作者 方艺忠 姜浩楠 +2 位作者 陈旸 蔡远利 孟刚 《导弹与航天运载技术》 CSCD 北大核心 2022年第3期60-63,75,共5页
针对基于到达时间量测的多传感器协同目标定位问题,研究不同准则下的解析算法和数值迭代算法,并分析比较了它们各自的优缺点。首先,通过对原始的高斯-牛顿算法进行修正,改善了数值迭代算法在量测噪声强度较大情况下算法的估计效果。随后... 针对基于到达时间量测的多传感器协同目标定位问题,研究不同准则下的解析算法和数值迭代算法,并分析比较了它们各自的优缺点。首先,通过对原始的高斯-牛顿算法进行修正,改善了数值迭代算法在量测噪声强度较大情况下算法的估计效果。随后,利用热图分析了两类算法在不同目标位置时的估计效果差异。最后,在不同噪声强度下对比了多种算法的估计效果,分析了不同算法效果差异存在的原因以及适用条件。研究结果能够对不同场景下如何选择定位算法提供建议。 展开更多
关键词 到达时间量测 多传感器 协同定位
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导引头量测故障下的增量式三维制导律设计 被引量：3
3
作者 方艺忠 韩拓 胡庆雷 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期508-517,共10页
考虑导引头量测故障下拦截机动目标的末制导问题,以提高制导系统的鲁棒性、降低制导增益、减小系统残差、避免视线角速率剧烈振荡/发散为目的,基于增量式控制方法设计了一种具有鲁棒增强特性的三维末制导律。首先,将末制导问题转化为零... 考虑导引头量测故障下拦截机动目标的末制导问题,以提高制导系统的鲁棒性、降低制导增益、减小系统残差、避免视线角速率剧烈振荡/发散为目的,基于增量式控制方法设计了一种具有鲁棒增强特性的三维末制导律。首先,将末制导问题转化为零化视线角速率的控制问题。其次,通过弹目相对距离及视线角速率定义辅助变量,给出传统的滑模制导律作为设计参考。然后,基于增量式非线性动态逆滑模控制方法,充分挖掘视线角加速度估计信息及上一采样时刻的制导指令,得到增量式三维鲁棒制导律。最后,在目标机动及导引头量测故障下,分析并比较了两种制导律所产生的系统残差。理论分析及多工况仿真结果表明,增量式制导律不仅对目标机动及大范围失效的导引头量测故障具有强鲁棒性,而且所需制导增益也较小,同时避免了末端视线角速率严重发散的问题。 展开更多
关键词 三维制导律 机动目标 增量式非线性动态逆 鲁棒性 量测故障
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导弹增量式自适应容错控制系统设计 被引量：2
4
作者 方艺忠 陆宇婷 +1 位作者 韩拓 胡庆雷 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期920-928,共9页
导弹在实际飞行中存在气动参数不确定、执行机构故障等问题,从而对导弹飞行控制系统稳定性与操控能力造成严重影响。为此,设计一种增量式自适应容错控制方法,在实现导弹安全控制的同时,兼顾姿态控制算法时效性与可靠性。建立面向控制的... 导弹在实际飞行中存在气动参数不确定、执行机构故障等问题,从而对导弹飞行控制系统稳定性与操控能力造成严重影响。为此,设计一种增量式自适应容错控制方法,在实现导弹安全控制的同时,兼顾姿态控制算法时效性与可靠性。建立面向控制的三通道耦合姿态动力学模型;考虑系统不确定性和执行机构故障,基于增量式动态逆方法设计导弹被动容错控制律;基于自适应滑模控制与增量式动态逆方法,设计增量式动态逆自适应容错控制律,并对系统残差进行分析比较;通过某典型全弹道姿态跟踪任务,验证舵面故障下的姿态跟踪特性。仿真结果表明:所提方法在故障未知的情况下,能够保证飞行控制系统的鲁棒性与容错能力,实现导弹的安全可靠控制。 展开更多
关键词 导弹 容错控制 增量式动态逆 鲁棒控制 执行机构故障
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新型频率选择表面加载双极化超宽带紧耦合阵列天线 被引量：2
5
作者 吴微微 王少植 +2 位作者 颜雨晨 方艺忠 袁乃昌 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期37-44,共8页
为使紧耦合阵列天线在超宽频带内实现电磁性能更佳、辐射性能更稳定的目的,提出一种新型条形频率选择表面宽角阻抗匹配层加载的双极化超宽带紧耦合阵列天线。通过高频仿真软件CST周期边界条件对阵列单元截断并进行研究分析。掌握阵元阻... 为使紧耦合阵列天线在超宽频带内实现电磁性能更佳、辐射性能更稳定的目的,提出一种新型条形频率选择表面宽角阻抗匹配层加载的双极化超宽带紧耦合阵列天线。通过高频仿真软件CST周期边界条件对阵列单元截断并进行研究分析。掌握阵元阻抗和辐射等电磁性能后,优化设计并加工出一个6×6单元的阵列天线进行实际测量。测量结果表明,该天线在2~12 GHz的频带内驻波比均小于3,驻波比带宽为10 GHz。带内辐射特性稳定,主瓣电磁能量集中,交叉极化小。工作频带内,最大增益可以达到13 dBi。该阵列天线可应用于超宽带相控阵天线领域中。 展开更多
关键词 双极化 紧耦合 超宽带 频率选择表面 宽角阻抗匹配层
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漂浮基转台线性化状态反馈指向与跟踪控制 被引量：1
6
作者 赵国伟 王伟民 +1 位作者 方艺忠 王灏宇 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1567-1573,共7页
在空间漂浮平台上,两自由度转台在跟踪指向空间目标的过程中对平台会产生姿态扰动,使平台姿态发生变化,从而影响转台末端的空间指向,降低指向跟踪精度,因此转台与平台间存在耦合关系.当指向机构的转动惯量相对较大或快速精密指向时这种... 在空间漂浮平台上,两自由度转台在跟踪指向空间目标的过程中对平台会产生姿态扰动,使平台姿态发生变化,从而影响转台末端的空间指向,降低指向跟踪精度,因此转台与平台间存在耦合关系.当指向机构的转动惯量相对较大或快速精密指向时这种耦合关系变得不可忽视.为改善这一情况下的跟踪控制精度,提出了耦合补偿方法,加入平台实时姿态来修正转台跟踪的目标,并使用结合反馈线性化的状态反馈控制方法,最终通过仿真实验与传统PD控制方法进行对比,结果表明结合反馈线性化的状态反馈控制方法有效提高了跟踪精度. 展开更多
关键词 漂浮基 跟踪控制 耦合关系 反馈线性化 状态反馈
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基于人工蜂群算法的固定时间多脉冲交会
7
作者 公冕 龚晓刚 +2 位作者 方艺忠 贾平会 周荻 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2023年第5期65-72,共8页
在两航天器交会问题中,采用多脉冲变轨策略往往能取得更小的燃料消耗.利用人工蜂群算法优化了航天器固定时间多脉冲交会问题,提出一种改进的人工蜂群算法.该方法能够简化时间约束的处理,能获得满足地球半径约束的解.该方法易于编程,鲁... 在两航天器交会问题中,采用多脉冲变轨策略往往能取得更小的燃料消耗.利用人工蜂群算法优化了航天器固定时间多脉冲交会问题,提出一种改进的人工蜂群算法.该方法能够简化时间约束的处理,能获得满足地球半径约束的解.该方法易于编程,鲁棒性强,可以应用到不同的摄动模型.仿真结果表明,该算法不易陷入局部最优,相比于粒子群算法和传统人工蜂群算法具有更高的求解精度. 展开更多
关键词 航天器交会 轨道优化 群智能优化算法 人工蜂群算法
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高速平均流场对红外成像影响的计算分析 被引量：5
8
作者 江涛 丁明松 +3 位作者 高铁锁 董维中 方艺忠 彭程远 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2013年第6期727-732,共6页
红外导引头光学窗口外流场对红外信号传输成像产生的气动光学效应是高速拦截弹设计必须要解决的关键技术之一。目标的红外信号经过高速流场在探测器上成像时,会产生像偏移、模糊、甚至抖动,导致探测定位不准,降低拦截精度。采用热化学... 红外导引头光学窗口外流场对红外信号传输成像产生的气动光学效应是高速拦截弹设计必须要解决的关键技术之一。目标的红外信号经过高速流场在探测器上成像时,会产生像偏移、模糊、甚至抖动,导致探测定位不准,降低拦截精度。采用热化学非平衡NS方程,考虑高温真实气体效应,模拟了红外导引头的高速流场,应用光线追迹和物理光学的方法,基于流场密度参数,计算获得了光线经过流场时产生的光程差,进而得到成像的点扩展函数,从而获得了红外成像的像偏移和图像强度衰减参数,并分析了马赫数、迎角、高度、入射角和入射波长对光学传输效应的影响。结果表明:30km以下,气动光学效应对光学成像影响较大,增大入射波长可减小图像强度衰减。 展开更多
关键词 气动光学效应 红外导引头 红外成像 光程差 点扩展函数
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多传感器多目标被动跟踪的“鬼点”形成条件
9
作者 李松洲 周荻 +2 位作者 杜润乐 刘佳琪 方艺忠 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期3103-3112,共10页
为探究多传感器多目标被动跟踪场景下“鬼点”的形成机理,采用一种集合分析方法,将各角度测量定义为不同的点集,将目标点定义为点集的交,建立多传感多目标被动跟踪问题的数学建模,基于该模型分析得到三类典型跟踪场景下定位到“鬼点”... 为探究多传感器多目标被动跟踪场景下“鬼点”的形成机理,采用一种集合分析方法,将各角度测量定义为不同的点集,将目标点定义为点集的交,建立多传感多目标被动跟踪问题的数学建模,基于该模型分析得到三类典型跟踪场景下定位到“鬼点”所需几何条件。理论分析表明,传感器观测基线长度、分布特征以及传感器个数是影响“鬼点”生成概率的重要因素。设置3组仿真实验,进一步验证了上述因素对“鬼点”跟踪概率的实际影响。研究结果表明,在求解被动跟踪问题时,适当减小传感器观测基线长度、提高传感器网络相对目标团的空间布局复杂度以及增加传感器数目均能起到一定的抑制“鬼点”作用。 展开更多
关键词 多传感器 多目标 被动跟踪 数据关联 鬼点 几何条件
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