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带末端多约束的航空侵彻炸弹制导律研究

作　者: 秦元岗
导　师: 黄新生
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 控制科学与工程
关键词: 制导律航空侵彻炸弹多约束条件过载最优制导姿态控制
分类号: TJ414
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 156次
引　用: 3次
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内容摘要

为有效打击各类地下军事目标,发展航空侵彻炸弹具有迫切的军事需求和重要的现实意义,而制导方案设计是航空侵彻炸弹研制的关键部分。本文在设计航空侵彻炸弹弹道的基础上,把方案制导与导引制导相结合,研究了一种适合于航空侵彻炸弹的复合制导方案。论文的主要工作有:(1)设计了航空侵彻炸弹的飞行弹道。在综合考虑航空侵彻炸弹末端攻击约束条件与弹道设计之间的关系的基础上,设计了由转弯段、末制导段、姿态控制段组成的弹道,并给出了一种复合制导方案,即转弯段采用常过载方案制导、末制导段采用最优导引制导、姿态控制段采用姿态控制方案制导。(2)设计了一种最优制导律。对应末制导段的制导问题,文章在最优控制理论的基础上,将航空侵彻炸弹的过载信息引入最优导引律设计,在综合考虑末端脱靶量、落角(入射角)、攻角(侧滑角)及末速等约束要求的情况下,设计了一种最优制导律。(3)设计了一种末端主动姿态控制方案。对应姿态控制段,为了实现攻击末端的小攻角要求,设计了一种主动姿态对准的制导方法。最后,论文针对该复合制导方案,编制仿真程序进行了仿真试验,验证了该制导方案的可行性。

全文目录

摘要  8-9
ABSTRACT  9-10
第一章绪论  10-16
  1.1 课题研究背景  10
  1.2 导弹制导律设计的基本原则  10-12
  1.3 多约束条件下制导律设计的国内外发展现状  12-14
    1.3.1 国内研究现状  12-13
    1.3.2 国外研究现状  13-14
  1.4 本文内容与结构安排  14-16
第二章航空侵彻炸弹制导控制模型  16-27
  2.1 基本坐标系及坐标转换  16-20
    2.1.1 基本坐标系  16-18
    2.1.2 坐标转换及角度关系  18-20
  2.2 弹道模型  20-24
    2.2.1 地球模型及地球引力  20-21
    2.2.2 大气模型与空气动力  21-22
    2.2.3 弹道计算方程  22-23
    2.2.4 导引方程  23-24
  2.3 制导控制系统  24-26
  2.4 本章小结  26-27
第三章飞行弹道与导引规律设计  27-43
  3.1 弹道设计与制导方案  27-29
    3.1.1 飞行弹道设计  27-28
    3.1.2 复合制导方案及其实现  28-29
  3.2 导引规律设计  29-42
    3.2.1 二次型性能指标的最优控制理论  29-32
    3.2.2 制导模型  32-36
    3.2.3 多约束条件下最优制导律的设计  36-42
  3.3 本章小结  42-43
第四章终端主动姿态控制系统设计  43-53
  4.1 航空侵彻炸弹运动方程线性化  43-44
  4.2 纵向姿态控制系统传递函数与结构图  44-49
    4.2.1 纵向姿态控制系统的工作原理  44-45
    4.2.2 纵向姿态控制系统的工作过程  45
    4.2.3 纵向姿态控制系统的传递函数与结构图  45-49
  4.3 纵向姿态控制系统的分析与参数设计  49-52
    4.3.1 控制系统参数设计原则  49-50
    4.3.2 俯仰角控制回路的分析与设计  50-52
  4.4 本章小结  52-53
第五章制导系统仿真  53-59
  5.1 仿真模型与仿真流程  53-54
    5.1.1 仿真模型  53
    5.1.2 仿真流程  53-54
  5.2 仿真结果与分析  54-59
    5.2.1 仿真结果  54-58
    5.2.2 仿真分析  58-59
结束语  59-60
致谢  60-61
参考文献  61-64
作者在学期间取得的学术成果  64

带末端多约束的航空侵彻炸弹制导律研究

内容摘要

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