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卫星制导炸弹制导系统设计与精度分析

作　者: 樊方星
导　师: 杨军
学　校: 西北工业大学
专　业: 导航、制导与控制
关键词: 卫星制导炸弹参数空间法精度分配
分类号: TJ414
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

JDAM(联合制导攻击炸弹)是美军针对第三代激光制导炸弹在战争中所暴露出来的各种缺点而研制的一种低成本、高精度的第四代制导炸弹，大力发展国产同类卫星制导炸弹有重大的现实意义和军事意义。该炸弹是在现役普通炸弹上加装惯性／卫星定位(INS／GPS)制导装置，其组成包括有效载荷(炸药装药)、引信、制导控制部件(GCU)、尾锥体整流罩、舵机、尾部控制舵面、组合挂架和翼固定组件等。与普通炸弹相比，卫星制导炸弹具有更远的射程，更高的制导精度和毁伤效果。本文以降低卫星制导炸弹成本、提高命中精度、增大射程为目的，根据实际工程需要，分析和设计了卫星制导炸弹制导与控制系统，使炸弹按照要求飞行命中目标。本文的主要内容如下： (1)结合实际工程应用，对卫星制导炸弹的制导控制系统方案进行理论和工程应用研究，设计了满足要求的中、末制导阶段的制导规律。 (2)建立卫星制导炸弹控制系统数学模型，并通过小扰动理论将数学模型简化，得到线性化的数学模型。 (3)采用频域法设计了俯仰通道法向过载飞行控制系统，对两种自动驾驶仪方案进行了仿真分析和比较，确定最优方案；设计了倾斜通道飞行控制系统自动驾驶仪，并且进行了仿真分析和校核。 (4)采用参数空间法设计了卫星制导炸弹飞行控制系统，并与频域法设计的自动驾驶仪性能做了对比分析。 (5)建立卫星制导炸弹制导系统数学模型，并且进行了制导系统的随机仿真和分析。 (6)通过对影响精度的主要因素进行了灵敏度分析，做出合理的精度分配，并验证所设计的卫星制导炸弹的制导控制系统的性能及制导控制系统误差分配的可行性。

卫星制导炸弹制导系统设计与精度分析

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