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《哈尔滨工业大学》 2007年
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侵彻型激光制导炸弹的制导方法研究

左振来  
【摘要】: 近年来,局部战争的实践表明,早期的普通航空炸弹飞行距离有限,打击精度和打击效果都不佳,已经明显跟不上现代战争的需要。本文所研究的侵彻型激光制导炸弹是一种具有精确打击和彻底摧毁能力的新型炸弹,其特点一是飞行距离远,二是脱靶量小,三是命中目标时速度倾角大,攻角小,侵彻能力强。为实现上述三个目标,本文详细分析了激光制导炸弹制导飞行的全过程,提出了可行的制导方案。 本文首先分析了炸弹受到的力和力矩,建立了炸弹在惯性空间的运动模型,在小扰动以及弹体轴对称的假设下,炸弹运动可以解耦成滚转、俯仰和偏航三个通道,对三个通道分别进行研究。 由于激光制导炸弹导引头作用距离有限,我们把投弹后导引头捕获目标之前的阶段称作中制导段,捕获目标之后称作末制导段。在中制导段,提出了让炸弹按照给定攻角飞行的方案,并针对激光导引头的视场角受限的特点,设计了中末制导交班时的过渡段弹道。仿真表明,预定攻角的飞行方案能够有效的提高炸弹的射程,过渡段弹道设计也能够满足中末制导段交班时的视场角要求。 末制导段,俯仰通道针对侵彻攻击的技术要求和滑模控制的状态运动特点,设计了滑模制导律,并对滑模制导律的稳定性进行了证明,偏航通道采用工程上常用的比例制导律就能满足脱靶量要求,仿真结果表明末制导段的制导率设计同时满足了脱靶量要求和命中目标时的侵彻能力要求。 用传统PID设计方法设计了过载跟踪控制器,以实现全弹道仿真。在全弹道仿真中我们综合考虑了影响制导精度的各种误差源,风的影响需要特别注意,因此我们建立了风干扰模型,并分析了风干扰对弹道的影响。文中针对一条典型弹道进行了全弹道仿真,脱靶量和命中目标时的弹道倾角与攻角均满足要求,验证了文中设计的中制导段方案弹道、过渡段弹道以及末制导段滑模制导的有效性。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TJ414

【引证文献】
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