基于视线角速度约束的导弹最优拦截轨迹的研究

【摘要】： 本文从工程应用的角度出发,采用理论分析和仿真实验相结合的方法,在对经典的导引规律进行理论分析和验证的基础之上,提出了对平行接近法的改进方案。在基于视线角速度约束的改进方案中,允许视线做有向旋转。文章讨论了导弹与目标的法向加速度关系、导弹与目标速度方向变化规律以及视线角速度的确定方法,并对法向加速度禁区及拦截时间进行了推导。 由于机动目标的模型属于未知,所以本文利用机动目标的广义数学模型和广义卡尔曼滤波算法实现了对机动目标未来多个时刻位置的一揽子多步预报,据此可以实现对预测命中点的预先估计。从而简化了导弹与目标的相对运动关系。讨论了导弹向预测命中点导引的法向加速度特性,给出了导弹命中目标的理论时间、弹道方程以及预测命中点的确定方法。 仿真算例分析验证了所提出的两种改进方案的可行性与制导性能。同时获得了比现有的经典平行接近法更令人满意的综合性能指标,为工程应用提供了有益的参考。