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助推段拦截导弹制导律的设计与仿真分析
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作者 张旭 曾鹏 +3 位作者 李旭 郑学合 薛建恒 王超 《系统仿真学报》 北大核心 2025年第2期335-344,共10页
助推段拦截时间窗口极短,要求导弹须具备高速、高加速能力,同时由于目标弹道导弹在助推阶段仍在加速,要求拦截导弹的制导方案需具备应对目标机动的能力。通过分析助推段拦截导弹的特性,建立弹道仿真模型,并依据拦截导弹飞行全过程要求... 助推段拦截时间窗口极短,要求导弹须具备高速、高加速能力,同时由于目标弹道导弹在助推阶段仍在加速,要求拦截导弹的制导方案需具备应对目标机动的能力。通过分析助推段拦截导弹的特性,建立弹道仿真模型,并依据拦截导弹飞行全过程要求的制导机制性能,详细设计助推段拦截导弹在初制导、中制导、末制导阶段下的制导律,研究不同制导方案对导弹拦截性能的影响,并分析了不同导弹最大速度的拦截效果。结果表明:助推段拦截导弹的中制导采用预测命中点导引律能够降低视线角速率,使弹道更为平直,末制导采用修正比例导引律可以降低需用过载,提高拦截性能;能量越高的导弹,其速度特性、飞行性能越高,同时所需拦截时间越短,拦截效果越好。 展开更多
关键词 弹道导弹防御 助推段拦截 制导律设计 拦截性能 弹道仿真
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助推段火箭发动机喷焰红外辐射特性数值计算 被引量:2
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作者 张腾 牛青林 +2 位作者 柳云峰 高文强 董士奎 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2228-2239,共12页
助推段火箭发动机尾喷焰具有显著的红外辐射特性,成为天基红外预警系统重点关注的对象。以三组元固体发动机为研究对象,建立连续流域和过渡流域的尾喷焰反应流场计算模型,采用两级助推段质心弹道法确定飞行弹道,通过反向寻优法完备发动... 助推段火箭发动机尾喷焰具有显著的红外辐射特性,成为天基红外预警系统重点关注的对象。以三组元固体发动机为研究对象,建立连续流域和过渡流域的尾喷焰反应流场计算模型,采用两级助推段质心弹道法确定飞行弹道,通过反向寻优法完备发动机型谱参数,基于等效单喷管法简化流场计算,基于窄谱带法和视在光线法计算尾喷焰的红外辐射特性。研究结果表明:复燃效应使得尾喷焰红外辐射光谱强度升高约20倍,谱带积分强度升高约10倍;尾喷焰红外光谱存在2.7μm和4.3μm的特征峰值;低空流域的光谱强度较高,且不同谱带内积分强度随高度的升高呈现出波动规律和暗区现象;助推段尾喷焰辐射强度差值高达3个量级,尤其在4.3μm较为明显。所得成果可为火箭在助推段的探测和识别提供一定的理论参考。 展开更多
关键词 火箭发动机 三组元推进剂 助推段 尾喷焰 红外辐射
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大气层内助推段广义标控脱靶量解析制导律 被引量:1
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作者 赵石磊 陈万春 +1 位作者 杨良 冯卓 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期2150-2157,共8页
针对大气层内助推段的制导问题,提出了一种适用于多级助推器的广义标控脱靶量解析制导律。首先,给出了满足终端弹道倾角和高度约束的最优标控攻角曲线的求解方法。利用弹道解析解可将助推段动力学约束转换为关于插值节点处攻角值的函数... 针对大气层内助推段的制导问题,提出了一种适用于多级助推器的广义标控脱靶量解析制导律。首先,给出了满足终端弹道倾角和高度约束的最优标控攻角曲线的求解方法。利用弹道解析解可将助推段动力学约束转换为关于插值节点处攻角值的函数,以此将攻角曲线优化问题离散为非线性规划问题,并通过序列二次规划可求得其最优解。之后,在每个制导周期,基于当前状态量解析预测标控攻角曲线下的广义标控脱靶量;为了闭环修正终端误差,利用线性二次型最优控制推导了解析形式的制导指令修正量,其可表示为广义标控脱靶量的线性组合。仿真结果表明,该制导方法不仅所需过载小,且制导精度高,适用范围广。 展开更多
关键词 大气层内助推段 助推段制导律 广义标控脱靶量 弹道解析解
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弹道导弹助推段动态RCS特征仿真 被引量:7
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作者 彭鹏 童创明 +2 位作者 孙佳佳 李丹 李智伟 《空军工程大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2013年第5期44-47,共4页
根据弹道导弹在助推段的运动特性进行弹道仿真。采用准静态法结合矩量法仿真导弹在助推段的动态RCS,通过与导弹静态全角度单站RCS的计算结果对比得到每一采样时刻导弹姿态的变化,采用N点截图的方法获取动态RCS的均值方差联合分布提取弹... 根据弹道导弹在助推段的运动特性进行弹道仿真。采用准静态法结合矩量法仿真导弹在助推段的动态RCS,通过与导弹静态全角度单站RCS的计算结果对比得到每一采样时刻导弹姿态的变化,采用N点截图的方法获取动态RCS的均值方差联合分布提取弹道导弹在助推段的动态RCS特征,由此分析导弹在助推段的轨道特性,作为助推段导弹目标识别的依据。 展开更多
关键词 弹道导弹 助推段 雷达散射截面 准静态矩量法
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一种适用于助推段弹道导弹的跟踪方法研究 被引量:8
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作者 陈映 文树梁 程臻 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1063-1067,共5页
弹道导弹在助推段的运动特性较为复杂,且由于各级助推器的脱落导弹的加速度存在突变点,在导弹关机时刻的加速度突变最大,因此在跟踪时容易产生较大滤波偏差。本文主要对弹道导弹助推段的加速度特性进行了分析,选择CJ模型来描述其运动特... 弹道导弹在助推段的运动特性较为复杂,且由于各级助推器的脱落导弹的加速度存在突变点,在导弹关机时刻的加速度突变最大,因此在跟踪时容易产生较大滤波偏差。本文主要对弹道导弹助推段的加速度特性进行了分析,选择CJ模型来描述其运动特性,采用交互式多模型(IMM)和无敏滤波(UF)算法对处于助推段的弹道目标进行跟踪。由仿真结果可以看出本文所提出的基于CJ模型和CA模型组合的IMM-UF跟踪方法可以较好地实现对助推段弹道导弹的跟踪。同时通过模型集合中各模型的概率变化情况可以很好地完成对导弹关机时刻的判定,这为后续尽早定轨和轨道预报等提供了前提。该算法结构简单实现稳定,具有较好的工程应用价值。 展开更多
关键词 弹道导弹 助推段跟踪 交互式多模型 UF算法 CJ模型 关机时刻检测
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速燃发动机在战略导弹助推段突防技术中的应用研究 被引量:7
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作者 解红雨 张为华 +1 位作者 李晓斌 杨涛 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期20-23,共4页
助推段拦截是美国NMD、TMD系统的一个重要组成部分。这一作战方式对弹道导弹的突防提出了更高的要求。采用速燃发动机降低助推段高度、缩短助推时间是反助推段拦截的有效手段。以一种假定的三级固体助推洲际导弹为对象 ,分析了提高燃速... 助推段拦截是美国NMD、TMD系统的一个重要组成部分。这一作战方式对弹道导弹的突防提出了更高的要求。采用速燃发动机降低助推段高度、缩短助推时间是反助推段拦截的有效手段。以一种假定的三级固体助推洲际导弹为对象 ,分析了提高燃速对导弹射程及助推段性能的影响 。 展开更多
关键词 战略导弹 速燃发动机 助推段截击 突防
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基于空基平台的TBM助推段拦截可行性分析 被引量:6
7
作者 李大喜 杨建军 +2 位作者 查宇飞 孙鹏 何苹 《现代防御技术》 北大核心 2014年第5期19-25,共7页
为了研究对TBM目标进行空基助推段拦截的作战可行性,设计了空基反TBM的拦截作战过程。在此基础上,从拦截时序、拦截作战距离、拦截方式和拦截弹末速度要求、拦截时空综合等4个方面详细分析了空基助推段拦截TBM的可行性,同时建立了拦截... 为了研究对TBM目标进行空基助推段拦截的作战可行性,设计了空基反TBM的拦截作战过程。在此基础上,从拦截时序、拦截作战距离、拦截方式和拦截弹末速度要求、拦截时空综合等4个方面详细分析了空基助推段拦截TBM的可行性,同时建立了拦截可行性分析计算模型;最后,对拦截可行性进行了仿真验证。从而为空基反导武器装备发展和作战使用研究提供了重要的参考依据。 展开更多
关键词 空基反导 战术弹道导弹 助推段拦截 可行性分析
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助推段反TBM装备发展构想 被引量:4
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作者 王宏 张琳 +2 位作者 王君 张国礼 刘晨 《现代防御技术》 北大核心 2012年第4期21-26,66,共7页
根据战术弹道导弹射程与助推段发动机关机高度和关机点距发射点斜距的关系,比较了2种周边国家和地区的战术弹道导弹助推段发动机关机数据,通过设想的反导武器,分析了对这2种战术弹道导弹拦截的可行性,结合可行性分析结果,提出助推段预... 根据战术弹道导弹射程与助推段发动机关机高度和关机点距发射点斜距的关系,比较了2种周边国家和地区的战术弹道导弹助推段发动机关机数据,通过设想的反导武器,分析了对这2种战术弹道导弹拦截的可行性,结合可行性分析结果,提出助推段预警、指控、拦截等反导装备的发展构想。 展开更多
关键词 助推段 反导装备 拦截可行性 预警
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基于EKF算法的弹道导弹助推段跟踪建模与仿真 被引量:5
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作者 谢鑫 李为民 +1 位作者 周晓光 邓思思 《现代防御技术》 北大核心 2011年第5期146-151,共6页
围绕弹道导弹助推段跟踪问题,分析了助推段反弹道导弹的基本作战过程,建立了弹道导弹助推段动力学模型,分别就单传感器/单弹道导弹和多传感器/多弹道导弹两种情况建立了基于EKF算法的弹道导弹助推段跟踪模型,并通过算例验证了模型和算... 围绕弹道导弹助推段跟踪问题,分析了助推段反弹道导弹的基本作战过程,建立了弹道导弹助推段动力学模型,分别就单传感器/单弹道导弹和多传感器/多弹道导弹两种情况建立了基于EKF算法的弹道导弹助推段跟踪模型,并通过算例验证了模型和算法的有效性,可为助推段反弹道导弹建模与仿真提供一定的参考。 展开更多
关键词 跟踪 助推段 动力学模型 EKF算法 联合概率数据关联
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弹道导弹助推段同时跟踪和类型识别算法研究 被引量:6
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作者 陈映 程臻 文树梁 《信号处理》 CSCD 北大核心 2011年第5期749-754,共6页
前置地基雷达跟踪助推段弹道导弹对整个反导防御系统有着重要意义。本文提出了一种以情报数据库为先验知识的弹道导弹助推段及后助推段跟踪方法。首先从动力学角度提取导弹助推段飞行的特征参量,并对参量的敏感度进行了分析,给出了一种... 前置地基雷达跟踪助推段弹道导弹对整个反导防御系统有着重要意义。本文提出了一种以情报数据库为先验知识的弹道导弹助推段及后助推段跟踪方法。首先从动力学角度提取导弹助推段飞行的特征参量,并对参量的敏感度进行了分析,给出了一种参变的助推段弹道导弹时不变运动模型。然后结合交互式多模型(IMM)和迭代无敏滤波(IUF)算法进行助推段及后助推段弹道导弹跟踪仿真。与采用其他的运动模型和滤波算法相比,该方法能实现对弹道导弹助推段及后助推段更高精度的跟踪,同时结合情报数据库通过计算模型转移概率可完成导弹类型初判别,并准确指示导弹关机时刻。文章通过仿真验证了该算法的有效性。 展开更多
关键词 弹道导弹 助推段跟踪 类型识别 交互式多模型 迭代无敏滤波 关机时刻
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空基助推段反TBM作战影响因素仿真分析 被引量:3
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作者 李大喜 杨建军 +2 位作者 许勇 李小喜 孙鹏 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2014年第6期37-42,共6页
为了研究空基助推段拦截战术弹道导弹的作战可行性,描述了空基反导的作战过程,并分析了空基反导在作战上存在的制约因素。利用Monte-Carlo仿真的方法,首先分析了预警卫星关键参数对拦截作战的影响,接着分析了拦截弹性能的影响,然后对影... 为了研究空基助推段拦截战术弹道导弹的作战可行性,描述了空基反导的作战过程,并分析了空基反导在作战上存在的制约因素。利用Monte-Carlo仿真的方法,首先分析了预警卫星关键参数对拦截作战的影响,接着分析了拦截弹性能的影响,然后对影响制导精度和脱靶量的因素进行仿真分析,最后从弹头杀伤的角度说明脱靶量对杀伤程度的影响。研究结论为空基助推段拦截武器的装备发展和作战使用研究提供了参考依据。 展开更多
关键词 空基反导 TBM 助推段拦截 Monte-Carlo仿真分析
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空基反助推段导弹制导技术综述 被引量:6
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作者 荆武兴 杨彪 高长生 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1-12,共12页
为研究空基反助推段导弹的发展现状和拦截制导面临的关键技术与挑战,对空基反助推段导弹相关的文献进行了分析与总结.空基反助推段导弹由载机发射,对处于助推段飞行的导弹实施拦截,是导弹防御体系的重要组成部分.首先概述空基反助推段... 为研究空基反助推段导弹的发展现状和拦截制导面临的关键技术与挑战,对空基反助推段导弹相关的文献进行了分析与总结.空基反助推段导弹由载机发射,对处于助推段飞行的导弹实施拦截,是导弹防御体系的重要组成部分.首先概述空基反助推段系统、导弹和制导技术的发展现状,介绍了典型系统方案的作战流程、拦截弹的结构与性能以及国内外助推段拦截制导技术的研究进展.其次分析了空基助推段拦截制导面临的诸多挑战,体现在拦截弹能力有限、可用时间短、目标机动性强、拦截条件复杂和不确定性强等方面.然后提出了空基助推段拦截制导需要解决的关键技术,包括动力系统配置、发射诸元快速解算、制导指令在线修正、中末制导交班方案和拦截机动目标的高精度制导律等技术.最后总结未来空基助推段拦截制导技术的发展方向为:在线制导、高精度多模复合制导、智能化和协同制导.研究表明:空基反助推段导弹制导技术尚在发展阶段,还存在一些关键问题亟需研究解决,同时,自主规划、人工智能等理论可为关键技术的突破提供参考. 展开更多
关键词 助推段导弹 制导技术 空基发射 拦截 目标机动
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一种高超声速试飞器助推段主动弹性抑制方法 被引量:3
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作者 许志 马宗占 唐硕 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1234-1242,共9页
针对高超声速试飞器助推段由于其高静不稳定特性所引起的低频弹性模态与刚体高带宽控制之间动态耦合问题,具有低频模态和大静不稳定度等特征,引入主动弹性抑制技术,即在传统控制器的设计基础上引入弹性振动能量在线辨识技术相结合的改... 针对高超声速试飞器助推段由于其高静不稳定特性所引起的低频弹性模态与刚体高带宽控制之间动态耦合问题,具有低频模态和大静不稳定度等特征,引入主动弹性抑制技术,即在传统控制器的设计基础上引入弹性振动能量在线辨识技术相结合的改进自适应增广控制技术(Adaptive augmenting control,AAC),动态改变开环系统控制增益,以降低弹性模态对舵机的影响,同时增加刚体控制系统的稳定性。仿真结果验证了该方法能够有效减小由干扰激励出的弹性模态所引起的附加舵机摆角,抑制伺服弹性耦合作用。该方法对高超声速试飞器助推段的控制具有重要的理论意义和工程应用价值。 展开更多
关键词 高超声速试飞器 主动弹性抑制 自适应增广控制(AAC) 助推段
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考虑地球非球形摄动的固体动能拦截器助推段最优控制方案研究 被引量:1
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作者 潘伟 路长厚 +1 位作者 冯维明 葛培琪 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期543-547,共5页
针对三维空间内的高速飞行目标,提出了一种可用于固体动能拦截器助推段的精确最优控制方法。考虑了地球非球形摄动的影响,建立了有限推力拦截器最优控制问题动力学模型,并用直接配置法与SQP方法进行了数值求解,得到了更加精确的助推段... 针对三维空间内的高速飞行目标,提出了一种可用于固体动能拦截器助推段的精确最优控制方法。考虑了地球非球形摄动的影响,建立了有限推力拦截器最优控制问题动力学模型,并用直接配置法与SQP方法进行了数值求解,得到了更加精确的助推段控制方案。算例证明该方法有效。 展开更多
关键词 固体动能拦截器 地球非球形摄动 助推段 最优控制
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SBIRS-High对助推段导弹的探测和跟踪能力研究 被引量:4
15
作者 王瑞 熊伟 张学志 《电子测量技术》 2011年第3期16-19,共4页
依据天基红外高轨系统的特点和任务,分析了地球静止轨道和大椭圆极地轨道红外卫星系统的对地覆盖和监视性能,建立了大椭圆轨道系统的跟踪定位算法。为提高系统的跟踪性能,对视线交会定位原理所得到的结果作了进一步的卡尔曼滤波处理,进... 依据天基红外高轨系统的特点和任务,分析了地球静止轨道和大椭圆极地轨道红外卫星系统的对地覆盖和监视性能,建立了大椭圆轨道系统的跟踪定位算法。为提高系统的跟踪性能,对视线交会定位原理所得到的结果作了进一步的卡尔曼滤波处理,进而获得了导弹速度估计。仿真结果表明,天基红外高轨系统可对全球的目标助推段实施监视,并能及时提供有效的导弹运动参数信息。 展开更多
关键词 天基红外高轨系统 助推段跟踪 卡尔曼滤波
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弹道导弹助推段尾喷焰RCS特性研究 被引量:1
16
作者 彭鹏 童创明 +1 位作者 李丹 姬伟杰 《现代防御技术》 北大核心 2013年第5期22-26,共5页
研究了弹道导弹助推段尾喷焰在HF频段的RCS特性。通过研究尾喷焰的等离子体性质,推导了尾喷焰全反射的临界电子浓度,建立了尾喷焰的等离子体模型。采用流体力学的方法分析了尾焰上流体动力学参数的分布,建立了尾喷焰的流体力学模型。最... 研究了弹道导弹助推段尾喷焰在HF频段的RCS特性。通过研究尾喷焰的等离子体性质,推导了尾喷焰全反射的临界电子浓度,建立了尾喷焰的等离子体模型。采用流体力学的方法分析了尾焰上流体动力学参数的分布,建立了尾喷焰的流体力学模型。最后采用计算电磁学的矩量法计算了助推段弹道导弹尾喷焰的RCS特性,通过商业软件Feko 5.4验证了计算方法的准确性。研究结果为天波超视距雷达的精确设计提供了依据。 展开更多
关键词 超视距雷达 助推段 导弹尾焰 矩量法 雷达散射截面积
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美国助推段激光拦截技术及对抗措施 被引量:10
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作者 谷立祥 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2003年第2期25-32,共8页
美国政府目前正在大力发展以激光武器作为主要拦截手段的弹道导弹助推段防御系统。正在研制并计划用于导弹防御的激光武器主要包括机载激光系统和天基激光系统。对美国的机载激光系统和天基激光系统的作战模式、作战能力进行了估计和分... 美国政府目前正在大力发展以激光武器作为主要拦截手段的弹道导弹助推段防御系统。正在研制并计划用于导弹防御的激光武器主要包括机载激光系统和天基激光系统。对美国的机载激光系统和天基激光系统的作战模式、作战能力进行了估计和分析 ,并对采用速燃发动机、弹体主动滚转、抗激光涂层。 展开更多
关键词 导弹防御 激光武器 美国 助推段 激光拦截技术 对抗
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考虑扰动引力影响的弹道助推段误差传播解析计算方法 被引量:1
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作者 王磊 郑伟 周祥 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期28-34,共7页
针对地球扰动引力对弹道导弹惯性导航精度影响日益突出这一问题,研究了沿弹道扰动引力的多项式拟合方法,并基于线性系统理论和弹道摄动思想推导了用于求解扰动引力对弹道助推段状态影响的完整解析表达式。同时考虑扰动引力影响与导弹视... 针对地球扰动引力对弹道导弹惯性导航精度影响日益突出这一问题,研究了沿弹道扰动引力的多项式拟合方法,并基于线性系统理论和弹道摄动思想推导了用于求解扰动引力对弹道助推段状态影响的完整解析表达式。同时考虑扰动引力影响与导弹视加速度之间的耦合特性,将扰动引力引起的视加速度偏差视为扰动引力影响的附加补偿项,并进行迭代修正。仿真结果表明:扰动引力拟合残差小于3×10^(-7)m/s^2,考虑耦合项修正的弹道误差传播解析模型计算残差减小为原有方法的1/3,计算时间仅为直接采用弹道积分求差法的1/10。 展开更多
关键词 状态空间摄动法 多项式拟合 弹道助推段 解析解 扰动引力
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基于RCS序列的助推段弹道导弹识别 被引量:5
19
作者 隋栋训 童创明 +1 位作者 王童 王伟杰 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2016年第3期15-18,共4页
在弹道导弹的助推段,通过低分辨率雷达得到RCS序列作为识别的重要信息。由于运动特性和电磁散射特性的差异,弹道导弹在助推段的RCS序列与其他目标相比具有可识别性,但需要对其RCS序列进行处理。基于目标识别技术,详细阐述能从RCS序列中... 在弹道导弹的助推段,通过低分辨率雷达得到RCS序列作为识别的重要信息。由于运动特性和电磁散射特性的差异,弹道导弹在助推段的RCS序列与其他目标相比具有可识别性,但需要对其RCS序列进行处理。基于目标识别技术,详细阐述能从RCS序列中提取出的特征参数,并通过直方图、N点截图等方法给出了直观的反映。最后,将弹道导弹助推段特征与飞机、燃料舱等典型目标进行对比,得到可以作为识别参量的特征参数,并通过类内类间距离验证了有效性。 展开更多
关键词 弹道导弹 目标识别 助推段 RCS序列
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固体动能拦截器助推段飞行方案研究 被引量:3
20
作者 陆亚东 杨明 王子才 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期157-160,共4页
针对三维空间内的高速飞行目标,提出了一种可用于固体动能拦截器助推段的导引方法。建立了固体动能拦截器与目标的相对运动关系模型,分析确定了转移轨道的约束条件,并在此基础上推导出转移轨道的轨道根数计算方法。同时根据拦截器的待... 针对三维空间内的高速飞行目标,提出了一种可用于固体动能拦截器助推段的导引方法。建立了固体动能拦截器与目标的相对运动关系模型,分析确定了转移轨道的约束条件,并在此基础上推导出转移轨道的轨道根数计算方法。同时根据拦截器的待增速度给出了助推器推力矢量方向的确定方法。仿真结果表明,该方法能有效实现固体动能拦截器助推段的制导控制。 展开更多
关键词 固体动能拦截器 助推段 轨道根数 推力矢量
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