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Biased retro-proportional navigation law for interception of high-speed targets with angular constraint 被引量:8
1
作者 Liang YAN Ji-guang ZHAO +1 位作者 Huai-rong SHEN Yuan LI 《Defence Technology(防务技术)》 SCIE EI CAS 2014年第1期60-65,共6页
A new guidance law, called biased retro proportional navigation(BRPN), is proposed. The guidance law is designed to intercept high-speed targets with angular constraint, which can be used for ballistic target intercep... A new guidance law, called biased retro proportional navigation(BRPN), is proposed. The guidance law is designed to intercept high-speed targets with angular constraint, which can be used for ballistic target interception. BRPN guidance law is defined, and the exact time-varying bias for a required impact angle is derived. Furthermore, the simulation results(trajectory, variation of navigation ratio, capture region, etc) are compared with those of biased proportional navigation(BPN), proportional navigation and retro-proportional navigation. The results show that,at the cost of a higher intercept time, BRPN demands lower terminal lateral acceleration and has larger capture region compared to BPN. 展开更多
关键词 比例导引法 角度约束 拦截 横向加速度 制导律 仿真结果 时间成本 冲击角
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考虑通信拓扑切换的多导弹协同制导研究
2
作者 张世强 李群生 何金刚 《航空兵器》 CSCD 北大核心 2024年第1期38-44,共7页
针对通信拓扑切换下多导弹协同打击问题,提出了一种基于切换策略的时空协同制导律。针对时间约束,结合一致性算法设计分布式制导律,并基于李雅普诺夫理论证明系统在有限时间收敛,可以实现同时打击。对于空间约束,采用弹道成型制导律使... 针对通信拓扑切换下多导弹协同打击问题,提出了一种基于切换策略的时空协同制导律。针对时间约束,结合一致性算法设计分布式制导律,并基于李雅普诺夫理论证明系统在有限时间收敛,可以实现同时打击。对于空间约束,采用弹道成型制导律使各导弹收敛到期望的视线角。设计切换策略,使得导弹能够同时实现时间和角度协同攻击。仿真分析验证了所设计制导律能在切换拓扑条件下和弹群失去1枚导弹的情况下实现齐射攻击和角度约束。 展开更多
关键词 协同制导 切换拓扑 时间约束 角度约束 制导律 速度不可控
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改进双向快速搜索随机树的无人艇路径规划 被引量:6
3
作者 赵贵祥 周健 +1 位作者 李云淼 王晨旭 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期1364-1371,共8页
针对双向快速搜索随机树(bidirectional rapidly-exploring random tree, BI-RRT)算法在全局路径规划时存在搜索效率低、路径拐点较多等问题,提出一种改进BI-RRT的水面无人艇(unmanned surface vehicle, USV)全局路径规划算法。该算法... 针对双向快速搜索随机树(bidirectional rapidly-exploring random tree, BI-RRT)算法在全局路径规划时存在搜索效率低、路径拐点较多等问题,提出一种改进BI-RRT的水面无人艇(unmanned surface vehicle, USV)全局路径规划算法。该算法采取了极度贪心的思想、高斯偏置随机点采样方法以及启发式的节点扩展策略,同时对节点扩展和搜索树连接进行角度约束,将生成的路径进行剪枝和3次B样条优化处理。结果表明,相对于改进前,改进的BI-RRT在平均时间、随机采样点和平均路径上分别减少了40.5%、65.0%和24.0%。改进后的算法时间、采样点和搜索树扩展大幅度减少,路径平滑度提高且路径更短。 展开更多
关键词 路径规划 水面无人艇 双向快速搜索随机树 高斯偏置随机点 角度约束
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被动探测视场角约束下的深度强化学习制导方法
4
作者 张青龙 赵斌 许新鹏 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1281-1289,共9页
针对红外制导导弹拦截机动目标的导引律设计问题,提出了一种纯角度量测下考虑视场角约束的深度强化学习制导方法。首先,将拦截制导问题转化为一个马尔可夫决策过程,建立了基于双延迟深度确定性策略梯度算法的深度强化学习制导模型,并充... 针对红外制导导弹拦截机动目标的导引律设计问题,提出了一种纯角度量测下考虑视场角约束的深度强化学习制导方法。首先,将拦截制导问题转化为一个马尔可夫决策过程,建立了基于双延迟深度确定性策略梯度算法的深度强化学习制导模型,并充分考虑了导弹一阶自动驾驶仪特性;其次,设计了一种满足导引头视场角约束,同时又能权衡能量消耗和制导精度的综合奖励函数,并在典型场景下进行了深度强化学习制导律训练。在目标采用不同机动形式的条件下进行了对比仿真与蒙特卡洛仿真。仿真结果表明,该方法采用红外导引头探测到的纯角度信息,能够在满足视场角约束、过载指令饱和约束的前提下以较高精度命中目标,同时对目标的不同机动方式具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 深度强化学习 机动目标 视场约束 纯角度量测 红外制导 导弹拦截
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空间圆姿态识别二义性的角度约束消除 被引量:18
5
作者 魏振忠 赵征 张广军 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期685-691,共7页
为了消除视觉测量中单个圆姿态识别中存在二义性的问题,提出了一种基于空间角度约束消除二义性的方法,并且对姿态求解算法进行了误差分析,为准确进行姿态估算给出了指导性的实验结果。在摄像机已标定的前提下,根据圆特征在图像上的投影... 为了消除视觉测量中单个圆姿态识别中存在二义性的问题,提出了一种基于空间角度约束消除二义性的方法,并且对姿态求解算法进行了误差分析,为准确进行姿态估算给出了指导性的实验结果。在摄像机已标定的前提下,根据圆特征在图像上的投影椭圆曲线确定了圆心位置和圆平面姿态参数,计算结果存在二义性;利用欧式空间中的角度不变量,识别出圆平面的真实姿态参数,同时确定圆心的真实位置;最后,根据误差传播理论对基于单圆特征的位姿估计算法进行了精度分析。实验结果表明,圆平面姿态角的测量绝对误差在0.2°以内,圆心的定位误差为0.5%,根据圆平面的位姿参数计算的共面直线的距离误差为0.8%。该方法能够准确地识别圆平面的位置和姿态,计算过程简单,结果稳定可靠且具有较高的精度。 展开更多
关键词 机器视觉 姿态求解 二义性 角度约束 误差分析
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带落角约束的自适应比例制导律 被引量:12
6
作者 张旭 雷虎民 +2 位作者 曾华 肖增博 叶继坤 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期687-692,共6页
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... 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。 展开更多
关键词 导弹 落角约束 机动目标 自适应比例导引
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电视制导侵彻炸弹落角约束变结构反演制导律设计 被引量:21
7
作者 贾庆忠 刘永善 刘藻珍 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期208-214,共7页
针对电视制导侵彻炸弹需要弹着角控制的要求,提出了带落角约束的变结构反演制导律。通过数学仿真,讨论了制导律参数对制导效果的影响,并检验了制导律在不同投弹条件和不同期望落角下的制导效果。仿真结果表明了该制导律的鲁棒性和有效性。
关键词 侵彻炸弹 电视制导 制导律 变结构反演 落角约束
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带落角约束的滑模变结构制导律研究 被引量:15
8
作者 张亚松 任宏光 +1 位作者 吴震 吴彤薇 《电光与控制》 北大核心 2012年第1期66-68,共3页
针对某些制导武器命中目标时的落角指标要求,设计了带落角约束的制导律。基于变结构理论和Lyapunov稳定性理论推导了一种末端带落角约束的滑模变结构制导律,并证明了其稳定性;然后,将该制导律和优化的姿态角约束比例导引律进行了数字仿... 针对某些制导武器命中目标时的落角指标要求,设计了带落角约束的制导律。基于变结构理论和Lyapunov稳定性理论推导了一种末端带落角约束的滑模变结构制导律,并证明了其稳定性;然后,将该制导律和优化的姿态角约束比例导引律进行了数字仿真比较。结果表明,在攻击地面固定目标时,带落角约束的滑模变结构制导律在保证命中目标的同时满足期望的落角,验证了其制导效果。 展开更多
关键词 制导武器 落角约束 滑模变结构 制导律
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带落角约束的再入机动弹头的复合导引律 被引量:19
9
作者 胡正东 郭才发 蔡洪 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期21-26,共6页
针对再入机动弹头垂直打击目标的要求,研究了具有末端落角约束的复合导引律。该导引律包括俯冲平面内的制导方程和转弯平面内的制导方程,通过在最优导引律的基础上引入滑模变结构控制,增强导引律的鲁棒性。为了减小控制量的抖振和能量损... 针对再入机动弹头垂直打击目标的要求,研究了具有末端落角约束的复合导引律。该导引律包括俯冲平面内的制导方程和转弯平面内的制导方程,通过在最优导引律的基础上引入滑模变结构控制,增强导引律的鲁棒性。为了减小控制量的抖振和能量损耗,提出了采用RBF(径向基函数)神经网络自适应调节切换项增益的方案,数学仿真验证了该方案的有效性。仿真结果还表明,与最优导引律相比,复合导引律在外界干扰的影响下仍能保持较高的制导精度。 展开更多
关键词 再入机动弹头 末端落角约束 复合导引律 滑模变结构控制 RBF神经网络
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带落角约束的再入机动弹头的变结构导引律 被引量:14
10
作者 胡正东 曹渊 蔡洪 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期393-398,共6页
针对再入机动弹头垂直打击目标的要求,研究了具有末端落角约束的变结构导引律。该导引律包括俯冲平面内的制导方程和转弯平面内的制导方程,通过采用准滑动模态控制削弱抖振的影响。通过数学仿真,分析了四个制导参数对制导效果的影响,探... 针对再入机动弹头垂直打击目标的要求,研究了具有末端落角约束的变结构导引律。该导引律包括俯冲平面内的制导方程和转弯平面内的制导方程,通过采用准滑动模态控制削弱抖振的影响。通过数学仿真,分析了四个制导参数对制导效果的影响,探讨了利用遗传算法离线优化制导参数的可行性,检验了最优制导参数的制导效果对不同初始状态偏差的敏感性。仿真结果表明,与最优导引律相比,变结构导引律具有较强的鲁棒性,在干扰影响下仍能保持较高的制导精度。 展开更多
关键词 再入机动弹头 末端落角约束 变结构导引律 准滑动模态控制 遗传算法 最优导引律
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具有末端角约束的鲁棒制导律设计 被引量:9
11
作者 林波 孟秀云 刘藻珍 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2005年第11期1943-1945,共3页
针对某些导弹要求限制命中点角度的作战要求,设计了具有末端角度约束的制导律。将系统结构摄动和目标加速度视为外部干扰量,基于Lyapunov稳定性理论推导了一种满足L2增益指标的鲁棒制导律。仿真表明,当目标以较大加速度机动时仍然能满... 针对某些导弹要求限制命中点角度的作战要求,设计了具有末端角度约束的制导律。将系统结构摄动和目标加速度视为外部干扰量,基于Lyapunov稳定性理论推导了一种满足L2增益指标的鲁棒制导律。仿真表明,当目标以较大加速度机动时仍然能满足末端角度和精度的要求,并且不需要任何目标运动信息,对目标机动有较好的鲁棒性。 展开更多
关键词 角约束 制导律 鲁棒性
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带终端角度约束的多目标最优鲁棒制导方法 被引量:5
12
作者 晁涛 王松艳 杨明 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期6-10,共5页
BTT飞行器需要在环境与模型存在不确定性的情况下,满足攻角幅值、倾侧角转率等多约束条件,实现带终端角度约束的高精度制导。针对该问题提出了一种多目标最优鲁棒制导方法。建立含干扰输入描述的制导律设计模型,将制导问题转化为鲁棒制... BTT飞行器需要在环境与模型存在不确定性的情况下,满足攻角幅值、倾侧角转率等多约束条件,实现带终端角度约束的高精度制导。针对该问题提出了一种多目标最优鲁棒制导方法。建立含干扰输入描述的制导律设计模型,将制导问题转化为鲁棒制导律设计与制导律参数多目标综合优化两个子问题。采用基于L2性能指标的鲁棒控制方法设计制导律,将其中的参数作为待优化变量。建立多目标综合优化模型,基于遗传算法,优化制导律参数。数学仿真结果表明,提出的制导方法可以满足带终端角度约束的多目标制导任务要求。 展开更多
关键词 BTT飞行器 制导 最优控制 鲁棒控制 终端约束
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一种打击地面固定目标的自适应比例导引律 被引量:7
13
作者 胡正东 曹渊 蔡洪 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第13期4084-4087,4096,共5页
针对某些制导导弹垂直打击地面固定目标的任务要求,研究了具有末端落角约束且无需测距信息的自适应比例导引律。通过分析导弹在导引段的纵向平面运动方程和侧向平面运动方程的特点,设计了实现垂直打击任务的制导逻辑。同时为了增强导引... 针对某些制导导弹垂直打击地面固定目标的任务要求,研究了具有末端落角约束且无需测距信息的自适应比例导引律。通过分析导弹在导引段的纵向平面运动方程和侧向平面运动方程的特点,设计了实现垂直打击任务的制导逻辑。同时为了增强导引律的鲁棒性,提出了一种导引系数自适应更新的方案。仿真结果表明,与最优导引律相比,自适应比例导引律的制导精度受初始速度倾角、制导指令时延、制导指令更新频率等因素的影响较小,但受测量信号干扰的影响较大。 展开更多
关键词 垂直打击 地面固定目标 末端落角约束 自适应比例导引律 制导逻辑 最优导引律
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再入飞行器的终端角度约束制导律设计 被引量:3
14
作者 郭建国 水尊师 +1 位作者 周凤岐 周军 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2006年第SA期1081-1083,共3页
在考虑飞行器命中目标时有落地速度和速度倾角的要求条件下,基于零化再入飞行器和目标视线角速率的思想,设计得到了一种适用于攻击地面固定目标的最优再入制导律。该方法利用最优控制理论的思想方法,不仅使飞行器命中目标时满足了终端... 在考虑飞行器命中目标时有落地速度和速度倾角的要求条件下,基于零化再入飞行器和目标视线角速率的思想,设计得到了一种适用于攻击地面固定目标的最优再入制导律。该方法利用最优控制理论的思想方法,不仅使飞行器命中目标时满足了终端角度约束的条件,而且保证了再入飞行器机动速度损失最小。该方法简单,易于理解,便于工程应用,数字仿真验证了所提出的制导律的正确性和有效性。 展开更多
关键词 终端角度约束 再入飞行器 最优制导律
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有落角约束的电视制导武器导引律设计 被引量:4
15
作者 崔松 韩裕生 王硕 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2010年第1期78-79,83,共3页
电视制导武器上摄像机的视场角比较小,弹体稍有扰动,都会造成目标移出视场以外。因此希望在电视制导过程中,一方面目标视线能够保持稳定,另一方面要有足够大的攻击落角。为了实现这两方面的要求,需要设计专门的导引律。以最优控制理论... 电视制导武器上摄像机的视场角比较小,弹体稍有扰动,都会造成目标移出视场以外。因此希望在电视制导过程中,一方面目标视线能够保持稳定,另一方面要有足够大的攻击落角。为了实现这两方面的要求,需要设计专门的导引律。以最优控制理论为基础,把命中落角作为系统的终端约束条件,对目标机动情况下的最优导引律进行推导求解。最后以所求解的导引关系式进行仿真攻击,结果验证了该方法可以较好的抑制视线偏转速度和实现约束落角。 展开更多
关键词 电视制导 落角约束 导引律 最优控制
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具有终端角度约束的H_∞制导律设计 被引量:4
16
作者 郭建国 周军 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2009年第12期44-46,78,共4页
针对导弹对地面运动目标精确攻击时姿态约束的H∞末制导问题,提出了一种新的具有终端角度约束的制导律。基于二维弹目相对运动学的非线性关系,并将目标机动运动和系统结构摄动作为外部的扰动,建立了垂直平面内弹目相对运动的数学模型。... 针对导弹对地面运动目标精确攻击时姿态约束的H∞末制导问题,提出了一种新的具有终端角度约束的制导律。基于二维弹目相对运动学的非线性关系,并将目标机动运动和系统结构摄动作为外部的扰动,建立了垂直平面内弹目相对运动的数学模型。以命中点终端姿态角跟踪误差和控制能量最小为性能指标,同时基于零化弹目视线角速率的思想,设计得到了非线性H∞鲁棒制导律。该方法利用Lyapunov稳定理论严格证明了制导系统的全局渐近稳定性,而非求解HJI偏微分方程,同时也避免了对剩余时间的估计。数字仿真表明这种制导律在不需要任何目标运动信息的情况下,仍然保证终端角度和制导精度的要求,具有很强的鲁棒性和适应性。 展开更多
关键词 末制导律 H∞控制 角度约束 视线角
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带落角约束三维导引律在反坦克导弹上的应用 被引量:2
17
作者 任海龙 高敏 +1 位作者 杨芳 方丹 《现代防御技术》 北大核心 2015年第3期65-69,88,共6页
针对现代作战环境不仅希望反坦克导弹脱靶量最小,还希望导弹命中目标时姿态最佳的问题,对传统比例导引律和带落角约束的比例导引律进行了研究,并提出了带有碰撞角约束的三维比例导引律,即在俯仰通道采用带落角约束的比例导引,在偏航通... 针对现代作战环境不仅希望反坦克导弹脱靶量最小,还希望导弹命中目标时姿态最佳的问题,对传统比例导引律和带落角约束的比例导引律进行了研究,并提出了带有碰撞角约束的三维比例导引律,即在俯仰通道采用带落角约束的比例导引,在偏航通道采用传统比例导引。最后以某型自寻的反坦克导弹制导控制系统的设计为背景,通过结合导弹总体参数,建立弹体运动数学模型、制导控制系统模型、舵机模型等,并利用Simulink对其进行了仿真。仿真表明,2种导引律结合运算的方法不仅易于实现,而且具有精度高、落角变化范围大,过载小的优点。 展开更多
关键词 落角约束 反坦克导弹 导引律 三维导引律
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有末端姿态角约束的机载布撒器导引律设计 被引量:1
18
作者 林波 孟秀云 刘藻珍 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2005年第2期18-20,共3页
根据布撒器的作战要求,推导了一种闭环形式的具有末端角度约束的导引规律,并分析了工程实用性。该导引律保证了布撒器在飞抵目标点上方抛撒点时具有合适的末端姿态角。在不同飞行条件下的全弹道仿真结果表明,该导引律均能同时满足布撒... 根据布撒器的作战要求,推导了一种闭环形式的具有末端角度约束的导引规律,并分析了工程实用性。该导引律保证了布撒器在飞抵目标点上方抛撒点时具有合适的末端姿态角。在不同飞行条件下的全弹道仿真结果表明,该导引律均能同时满足布撒器在抛撒点精度和期望姿态角要求。 展开更多
关键词 导引律 姿态角 机载布撒器 设计 作战要求 导引规律 闭环形式 仿真结果 飞行条件 实用性 度约束 目标点 全弹道 抛撒
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落角约束最优制导律在空地导弹上的应用 被引量:8
19
作者 陈韵 常燕 +1 位作者 苗昊春 严宪军 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期141-144,共4页
针对某直升机载空地导弹对终端攻击角度有多种需求,基于飞行力学原理和最优控制理论,研究一种最优制导律。推导得到的落角约束最优制导律是在传统比例导引制导律的基础上,增加与弹目相对关系及期望落角相关的修正量,能同时满足命中精度... 针对某直升机载空地导弹对终端攻击角度有多种需求,基于飞行力学原理和最优控制理论,研究一种最优制导律。推导得到的落角约束最优制导律是在传统比例导引制导律的基础上,增加与弹目相对关系及期望落角相关的修正量,能同时满足命中精度及命中角度的要求,具有形式简单,需用信息可获取,易于工程实现的特点。仿真结果表明,该制导律既能够满足高精度制导的要求,同时可实现0°~-45°的任意末端攻击落角。 展开更多
关键词 直升机载空地导弹 最优制导律 落角约束
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被动寻的式侵彻炸弹的制导律设计 被引量:1
20
作者 刘永善 刘藻珍 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2006年第2期16-19,共4页
针对被动寻的式侵彻炸弹的特点,设计了具有末端落角约束的变结构制导律,并采用将制导指令经过一阶低通滤波器的方法,实现对弹体攻角的估计。将该制导律用于电视制导侵彻炸弹的数学仿真,通过仿真讨论了制导律参数对制导效果的影响。仿真... 针对被动寻的式侵彻炸弹的特点,设计了具有末端落角约束的变结构制导律,并采用将制导指令经过一阶低通滤波器的方法,实现对弹体攻角的估计。将该制导律用于电视制导侵彻炸弹的数学仿真,通过仿真讨论了制导律参数对制导效果的影响。仿真结果表明,该攻角估计方法是可行的,该制导律能够同时满足脱靶量和末端落角的要求,达到侵彻炸弹控制弹着角的目的。 展开更多
关键词 被动寻的 侵彻炸弹 制导律 末端落角约束 变结构 攻角估计
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