基于变幂次滑模的三维固定时间的多导弹打击比例导引律

1

作者 李健 刘鹏 +4 位作者 喻小昊 于航 李长生 史云雷 张合 《兵工学报》 北大核心 2025年第7期282-292,共11页

针对多导弹对重要目标同时攻击的问题,提出一种三维固定时间打击多弹比例导引律。建立三维空间内的导弹-目标动力学模型,为降低在三维空间内控制方法的设计难度,在三维空间内确定基准面,将导弹-目标三维空间状态向量分解平行和垂直于基... 针对多导弹对重要目标同时攻击的问题,提出一种三维固定时间打击多弹比例导引律。建立三维空间内的导弹-目标动力学模型,为降低在三维空间内控制方法的设计难度,在三维空间内确定基准面,将导弹-目标三维空间状态向量分解平行和垂直于基准面两个分量,并在上述基准面内分别设计控制方法。其中,平行于基准面基于比例导引法,设计切向和法向加速度作为控制输入,驱使导弹在期望攻击时刻之前达成剩余飞行时间一致;在垂直基准面,基于变幂次改进传统滑模控制法设计导引律,实现多导弹系统前段控制快速收敛与末段控制稳定的兼容。当两个基准面分量都能在预设攻击时间内实现一致性控制时,在三维空间内多导弹系统可完成同步攻击。通过向所设计的导引律中补偿各导弹发射时延,实现多弹系统在异步发射场景下对目标的同步攻击。仿真验证结果表明,所设计的导引律具备快速收敛、稳定性高等特点,不仅适用于同步发射场景,在异步发射时只需将各发导弹发射时延补充至输入端,即可完成攻击时间一致性控制。 展开更多

关键词 导弹 变幂次滑模控制 比例导引律 固定时间打击 三维攻击场景

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一种基于落角约束的偏置比例导引律 被引量：39

2

作者 高峰 唐胜景 +1 位作者 师娇 郭杰 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期277-282,共6页

为增大反坦克导弹的命中落角,提高毁伤效果,建立了击顶弹道末制导段的弹目相对运动模型,提出了一种基于落角约束的偏置比例导引律,并研究了落角约束对导引律法向过载的影响,通过设计盲区控制方案减小了命中点法向过载,最后基于导引弹道... 为增大反坦克导弹的命中落角,提高毁伤效果,建立了击顶弹道末制导段的弹目相对运动模型,提出了一种基于落角约束的偏置比例导引律,并研究了落角约束对导引律法向过载的影响,通过设计盲区控制方案减小了命中点法向过载,最后基于导引弹道仿真与传统比例导引律以及两种其它类型的改进比例导引律进行了仿真比较.仿真结果表明,该偏置比例导引律控制落角能力较强,同时具有较高的命中精度. 展开更多

关键词 反坦克导弹 落角约束 偏置比例导引律 法向过载 盲区

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BTT导弹增广比例导引律研究 被引量：2

3

作者 李雯雯 姜长生 《电光与控制》 北大核心 2008年第10期16-20,50,共6页

比例导引规律相比于直接追踪法,跟踪精度有所提高,但是在目标机动性加大的情况下,传统比例导引规律制导精度仍不理想。因此,给出了三维空间导弹-目标追逃运动的空间矢量方程,建立了三维空间导弹-目标追逃运动模型,并基于李雅普诺夫稳定... 比例导引规律相比于直接追踪法,跟踪精度有所提高,但是在目标机动性加大的情况下,传统比例导引规律制导精度仍不理想。因此,给出了三维空间导弹-目标追逃运动的空间矢量方程,建立了三维空间导弹-目标追逃运动模型,并基于李雅普诺夫稳定性理论,设计增广比例导引律(APNG)。即在比例制导规律基础上,引入目标加速度补偿项来克服目标加速度对制导精度的影响。将该方法运用于机动目标的跟踪,仿真结果表明了增广比例导引律相比于传统比例导引律,制导精度高,脱靶量低,制导飞行时间短,制导性能有极大的提高。 展开更多

关键词 比例导引律 三维追逃模型 增广比例导引律 BTT导弹

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激光末制导炮弹比例导引律性能研究 被引量：12

4

作者 牟宇 林德福 +1 位作者 祁载康 程振轩 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期250-255,共6页

通过分析激光末制导炮弹比例导引制导律几何关系和原理,研究了激光末制导炮弹的工作原理,建立了含非线性进动的激光陀螺式导引头动力学模型和线性化弹体模型的末制导炮弹比例导引回路模型。根据制导控制系统是否利用导引头非线性进动信... 通过分析激光末制导炮弹比例导引制导律几何关系和原理,研究了激光末制导炮弹的工作原理,建立了含非线性进动的激光陀螺式导引头动力学模型和线性化弹体模型的末制导炮弹比例导引回路模型。根据制导控制系统是否利用导引头非线性进动信号作为制导信号,建立了两种制导控制系统数学模型,采用不同的制导时间以及弹体参数,进行了末制导炮弹比例导引回路仿真,对比分析了两种制导控制系统的性能。最后,针对非线性系统易引起弹体姿态较大摆动的问题,提出了在制导时间有限时的基于衰减系数的激光末制导炮弹改进制导方案。 展开更多

关键词 激光制导 比例导引律 制导控制系统 导引头 非线性进动

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一种攻击大机动目标的PID型比例导引律 被引量：9

5

作者 雷虎民 楼顺天 陈新海 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第1期98-102,共5页

传统的比例导引（ＰＮ）具有两个缺点，一是攻击大机动目标的控制精度差，二是指令加速度过载大。为此，本文提出了一种攻击大机动目标的扩展ＰＩＤ比例导引（ＰＩＤＰＮ）制导规律。这种制导规律通过引入视线旋转角速度的微分和积分附... 传统的比例导引（ＰＮ）具有两个缺点，一是攻击大机动目标的控制精度差，二是指令加速度过载大。为此，本文提出了一种攻击大机动目标的扩展ＰＩＤ比例导引（ＰＩＤＰＮ）制导规律。这种制导规律通过引入视线旋转角速度的微分和积分附加修正项来提高控制精度并减小指令过载要求。文中给出了最优目标机动模型和修正的剩余飞行时间（ｔｇｏ）估计算法。以空空导弹为例，在大机动目标情况下，对这种制导规律的控制精度进行了全面的仿真计算并与ＰＮ的控制精度相比较。研究和仿真结果表明：ＰＩＤＰＮ制导规律对攻击大机动目标的制导精度高，对导弹的机动过载要求小，寻的时间过程短。 展开更多

关键词 空空导弹 制导规律 机动目标 PID型 比例导引律

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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

6

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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真比例导引律的解析解研究 被引量：1

7

作者 卫星 王艳东 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2009年第8期84-86,共3页

描述比例导引律的模型都是非线性微分方程组,不易求解,常规求解方法是线性化。对真比例导引律进行了详细推导,并和纯比例导引律进行了比较和分析,通过坐标变换和引入相对运动的单位角动量,获得了解析的捕获域和截获时间。研究结果表明,... 描述比例导引律的模型都是非线性微分方程组,不易求解,常规求解方法是线性化。对真比例导引律进行了详细推导,并和纯比例导引律进行了比较和分析,通过坐标变换和引入相对运动的单位角动量,获得了解析的捕获域和截获时间。研究结果表明,真比例导引律的捕获域受到导航比的限制,纯比例导引律的捕获域在一定条件下不受导航比限制。 展开更多

关键词 真比例导引律 捕获长度 纯比例导引律

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一种适用于红外制导弹药的偏置比例导引律 被引量：7

8

作者 王广帅 林德福 +1 位作者 范世鹏 臧路尧 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期2346-2352,共7页

针对弹道成型制导律不适用于红外制导弹药的落角约束,提出了一种无需剩余飞行时间信息的偏置比例导引律。根据建立的弹目相对运动几何模型和碰撞三角形,推导出了期望落角与需用偏置积分量之间的函数关系;求出了偏置比例导引无量纲弹道... 针对弹道成型制导律不适用于红外制导弹药的落角约束,提出了一种无需剩余飞行时间信息的偏置比例导引律。根据建立的弹目相对运动几何模型和碰撞三角形,推导出了期望落角与需用偏置积分量之间的函数关系;求出了偏置比例导引无量纲弹道闭环解与稳定域,并分析了不同因素对偏置比例导引律制导性能的影响;最后对比研究了偏置比例导引制导律与弹道成型的性能。仿真结果表明,偏置比例导引律在落角精度、制导精度与最大需用过载这些关键制导性能指标方面接近于弹道成型制导律,适用于红外制导弹药对地面运动装甲目标的落角约束问题。 展开更多

关键词 弹道成型制导律 红外制导弹药 偏置比例导引律 落角约束

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拦截弹头的修正比例导引律 被引量：16

9

作者 程凤舟 陈士橹 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 2003年第4期15-18,共4页

针对拦截战术弹道导弹这一特殊任务,首先分析了导引律设计面临的新问题和比例导引律的缺陷,在此基础上为了改善比例导引律,引入了目标机动加速度和导弹轴向加速度等信息,对比例导引律进行了修正,对导引律中各参数进行了优化。仿真结果... 针对拦截战术弹道导弹这一特殊任务,首先分析了导引律设计面临的新问题和比例导引律的缺陷,在此基础上为了改善比例导引律,引入了目标机动加速度和导弹轴向加速度等信息,对比例导引律进行了修正,对导引律中各参数进行了优化。仿真结果表明修正比例导引律的过载分布合理,且形式简单,具有实用价值。 展开更多

关键词 战术弹道导弹 比例导引律 拦截弹头

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对付大机动目标的广义比例导引律研究 被引量：12

10

作者 李小兵 刘兴堂 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 2001年第3期1-4,共4页

在对各类比例导引律进行分析与比较的基础上 ,结合制导导弹拦截大机动目标的特点和需要 ,详细讨论了一种广义PID型比例导引律。利用所建立的数学模型进行了典型情况下的数字仿真 。

关键词 大机动目标 广义PID型比例导引律 制导导弹 数字仿真

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三维理想比例导引律的捕获区域分析 被引量：10

11

作者 王婷 周军 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期83-86,共4页

在基于球体坐标系内建立的弹-目相对运动方程基础上,对几种典型的比例导引律在三维空间内进行了统一描述。通过引入相对运动的单位角动量,将传统的“捕获区域”描述转化为“捕获长度”的描述,求出了三维空间内理想比例导引律(IPN)的捕... 在基于球体坐标系内建立的弹-目相对运动方程基础上,对几种典型的比例导引律在三维空间内进行了统一描述。通过引入相对运动的单位角动量,将传统的“捕获区域”描述转化为“捕获长度”的描述,求出了三维空间内理想比例导引律(IPN)的捕获区域,并将之与真比例导引(TPN)、现实真比例导引(RTPN)的捕获区域进行了比较和分析。结果表明,在导航比大于2的情况下对于任何初始攻击布局IPN的捕获条件几乎都成立,而且其捕获区域不受导航比的限制,这和二维平面内的结果相同。 展开更多

关键词 理想比例导引律(IPN) 三雏空间 捕获区域

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基于过重力补偿比例导引律的末端落角控制 被引量：4

12

作者 曹晶 付主木 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2014年第2期46-48,51,共4页

为了保证导弹对目标大角度攻击的效果,设计了一种带有过重力补偿项的比例导引制导律。在二维平面内建立弹-目相对运动数学模型,在传统的比例导引律基础上,增加了过重力补偿项并将其作为补偿指令引入制导回路,从而建立了仿真模型,分析了... 为了保证导弹对目标大角度攻击的效果,设计了一种带有过重力补偿项的比例导引制导律。在二维平面内建立弹-目相对运动数学模型,在传统的比例导引律基础上,增加了过重力补偿项并将其作为补偿指令引入制导回路,从而建立了仿真模型,分析了投放条件和过重力补偿系数对制导系统的影响。仿真结果表明,此制导律可实现近似-90°的末端落角,达到期望的性能要求,证明该方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 比例导引律 过重力补偿 落角

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一种分数阶修正比例导引律 被引量：3

13

作者 朱竹婷 廖增 +1 位作者 彭程 王永 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期945-948,954,共5页

针对导弹的机动目标追踪问题,本文提出了一种基于分数阶微积分的修正比例导引律(modified propor-tional navigation law based on fractional calculus,FO-PPN).通过选取Lyapunov-like函数,从理论上证明了FO-PPN制导下的理想导弹能够... 针对导弹的机动目标追踪问题,本文提出了一种基于分数阶微积分的修正比例导引律(modified propor-tional navigation law based on fractional calculus,FO-PPN).通过选取Lyapunov-like函数,从理论上证明了FO-PPN制导下的理想导弹能够击中带有时变法向加速度的机动目标.仿真结果表明,修正后的比例导引律在保持原有追踪性能的同时,还可以有效改善传统比例导引下导弹在命中点处法向过载突变的不足. 展开更多

关键词 分数阶微积分 比例导引律 Lyapunov-like方法

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一种能实现超前偏置的比例导引律 被引量：2

14

作者 施志佳 陆毓峰 张殿祜 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第2期189-193,共5页

文中提出了一种能实现超前偏置的比例导引律,运动学分析和动力学仿真的结果表明:采用此种比例导引律后,能提高红外寻的导弹的命中精度.与根据最优理论获得的导引律相比,实施比较方便,只需在导弹的发射架(简)上安装一陀螺即可,无需计算... 文中提出了一种能实现超前偏置的比例导引律,运动学分析和动力学仿真的结果表明:采用此种比例导引律后,能提高红外寻的导弹的命中精度.与根据最优理论获得的导引律相比,实施比较方便,只需在导弹的发射架(简)上安装一陀螺即可,无需计算导弹的剩余飞行时间. 展开更多

关键词 超前偏置 比例导引律 红外制导

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基于扩展比例导引律的制导模型 被引量：7

15

作者 张刚 王运明 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2016年第2期82-84,89,共4页

针对常用比例导弹导引律制导命中率低的问题,分析了比例导引律、偏置比例导引律、修正比例导引律的制导性能,提出了一种基于扩展比例导引律的制导模型,经仿真表明,该导引律具有目标垂直和水平机动跟踪能力,提升了反导作战的机动能力和... 针对常用比例导弹导引律制导命中率低的问题,分析了比例导引律、偏置比例导引律、修正比例导引律的制导性能,提出了一种基于扩展比例导引律的制导模型,经仿真表明,该导引律具有目标垂直和水平机动跟踪能力,提升了反导作战的机动能力和效率。 展开更多

关键词 制导模型 扩展比例制导 比例导引律 偏置比例导引律 修正比例导引律

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对失控翻滚目标逼近的增广比例导引律控制 被引量：4

16

作者 刘将辉 李海阳 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2018年第10期2311-2316,共6页

针对失控翻滚目标逼近控制问题进行了研究,设计了增广比例导引律控制器。首先在追踪器视线旋转坐标系上建立了追踪器与逼近点的三维相对运动方程,分析了失控翻滚目标的姿态运动特性,在传统真比例导引律基础上引入对逼近点视线方向的控制... 针对失控翻滚目标逼近控制问题进行了研究,设计了增广比例导引律控制器。首先在追踪器视线旋转坐标系上建立了追踪器与逼近点的三维相对运动方程,分析了失控翻滚目标的姿态运动特性,在传统真比例导引律基础上引入对逼近点视线方向的控制,采用基于反馈线性化的增广比例导引律对追踪器进行控制。通过数值仿真验证了所设计的增广比例导引律的正确性和良好的控制性能。 展开更多

关键词 失控翻滚目标 相对运动 反馈线性化 增广比例导引律

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基于制导炮弹的过重力补偿比例导引律优化设计 被引量：2

17

作者 王家祥 杨新民 +1 位作者 王伟 董鑫鹏 《兵器装备工程学报》 CAS 2017年第7期67-70,88,共5页

针对工程实际中,制导炮弹的舵翼尺寸一般较小,可用过载较小,受重力影响较大,导引律参数选取较为繁琐的现状,推导出一类过重力补偿比例导引律的形式,并证明其需用过载的取值范围的可确定性;摒弃了前人采用经验尝试选取导引律参数的方法,... 针对工程实际中,制导炮弹的舵翼尺寸一般较小,可用过载较小,受重力影响较大,导引律参数选取较为繁琐的现状,推导出一类过重力补偿比例导引律的形式,并证明其需用过载的取值范围的可确定性;摒弃了前人采用经验尝试选取导引律参数的方法,将导引律参数选取问题,转化为一类最优化问题,并使用杂交粒子群算法进行了求解。利用优化设计所得到的导引律与计及重力补偿的导引律,进行了六自由度全弹道仿真,并对比分析。仿真结果表明,其过载显著降低,在有效增加弹着角的情况下,能准确命中目标。 展开更多

关键词 制导炮弹 可用过载 过重力补偿比例导引律 杂交粒子群算法

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偏置比例导引律在空地作战中的应用 被引量：3

18

作者 穆忠伟 吴剑 +1 位作者 何诚 张哲 《指挥与控制学报》 2019年第4期339-343,共5页

针对导弹在空地作战中的末制导段攻击地面静止和运动目标的问题,更好地约束攻击角度,利用传统比例导引律加上偏置项,并将偏置项进行积分计算,再结合滑模变结构理论,以积分化项作为滑模动态面,设计了一种偏置比例导引律.该制导律在攻击... 针对导弹在空地作战中的末制导段攻击地面静止和运动目标的问题,更好地约束攻击角度,利用传统比例导引律加上偏置项,并将偏置项进行积分计算,再结合滑模变结构理论,以积分化项作为滑模动态面,设计了一种偏置比例导引律.该制导律在攻击地面目标时具有较高的制导精度,并通过Lyapunov理论证明了系统状态轨迹到达滑模面的过程是有限时间收敛且稳定的,满足其可达性条件.经过仿真验证了偏置比例导引律具有更好的攻击性能及攻击角度. 展开更多

关键词 空地作战 偏置比例导引律 积分计算 滑模变结构 制导精度

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基于落角约束的偏置比例导引律的研究 被引量：7

19

作者 严鹏辉 刘刚 缪前树 《现代防御技术》 北大核心 2021年第6期43-48,55,共7页

为提升直升机机载反坦克导弹的落角和精度,根据弹目相对运动和碰撞三角形关系,给出导弹落角与弹目相对速度关系,进而推导出基于落角约束的变增益偏置比例导引律的关系式。通过与弹道成型制导律和分段变增益比例导引律对比,此导引律具有... 为提升直升机机载反坦克导弹的落角和精度,根据弹目相对运动和碰撞三角形关系,给出导弹落角与弹目相对速度关系,进而推导出基于落角约束的变增益偏置比例导引律的关系式。通过与弹道成型制导律和分段变增益比例导引律对比,此导引律具有较高的制导精度,同时过载变化和控制能量消耗均较小。对此导引律研究表明,可以满足不同仿真条件并具有较高的落角精度,并随着落角约束增大,导弹过载和控制能量消耗变化加剧。最后进一步探讨此导引律的各项系数对弹道的影响,对偏置项和弹目视线角速率的变化分析表明,对于制导指令最初由偏置项起主导作用,此时弹道爬升,后续切换为比例项,在完成落角约束同时也保证弹道的收敛。 展开更多

关键词 反坦克导弹 落角约束 变增益偏置比例导引律 法向过载 制导指令 控制能量消耗

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基于分数阶微积分PD^λ比例导引制导规律 被引量：8

20

作者 王飞 雷虎民 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期126-130,共5页

为了继承和发扬传统PID比例导引的优点,同时弥补其不足,本文在扩展PID比例导引制导律的基础上,提出了分数阶微积分PDλ比例导引律.首先介绍了分数阶微积分的定义、性质及其数值方法,分析了分数阶微积分PDλ比例导引制导系统的静态误差... 为了继承和发扬传统PID比例导引的优点,同时弥补其不足,本文在扩展PID比例导引制导律的基础上,提出了分数阶微积分PDλ比例导引律.首先介绍了分数阶微积分的定义、性质及其数值方法,分析了分数阶微积分PDλ比例导引制导系统的静态误差和制导灵敏度,研究了分数阶微积分PDλ比例导引律的弹道特性和控制器特性,最后结合仿真分析得出结论:PDλ控制器对其本身参数和被控对象参数的变化都不敏感,具有更强的鲁棒性,PDλ比例导引律提高了导弹制导系统的性能,提高了导弹的命中精度. 展开更多

关键词 分数阶微积分 PDλ比例导引律 PID比例导引律 静态误差和制导灵敏度

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