机载巡飞弹弹道规划与制导律设计

发布时间：2024-04-20 03:36

　　机载巡飞弹由飞机投放发射，机弹安全分离之后，发动机点火，将导弹进一步助推加速至需用速度，同时调整飞行高度至需要飞行高度上，进行巡飞，完成侦察、打击和毁伤效果评估等任务。为实现以上目标，就须对巡飞弹弹道进行规划与制导律进行设计。因此，本文针对巡飞弹飞行特点，开展巡飞弹弹道规划与制导律设计研究，为机载巡飞弹设计提供技术支撑。本文研究工作主要有： 定义机载巡飞弹常用坐标系及坐标系间的转换关系，推导了刚体六自由度弹道数学模型，并基于BTT制导模式进行了合理简化，得到了简化的弹道规划数学模型； 针对巡飞弹的作战使用特点，进行弹道规划，分析各弹道段的设计约束，完成制导律设计； 以位置和速度为状态量、以过载为控制量，建立了航迹跟踪控制模型，基于变结构控制方法设计了巡飞弹BTT俯仰/偏航解耦控制器，并进行了相关数学仿真，仿真结果说明该方法可确保巡飞弹在飞行过程中稳定沿着规划弹道飞行，通道间实现了有效解耦，为航迹跟踪控制问题提供了一种有效方法； 开展编队飞行控制研究，建立了领弹与从弹运动的数学模型，提出了编队飞行航迹规划的方案，分别开展了松散编队和密集编队两种模式下的航迹规划仿真分析，分析两种编队模式的...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
目录
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 巡飞弹的国内外研究现状
        1.2.2 BTT 控制技术国内外研究现状
    1.3 本文主要工作
第2章 弹道建模
    2.1 坐标系定义与转换
        2.1.1 坐标系定义
        2.1.2 坐标系转换
    2.2 受力分析
    2.3 弹道设计数学模型
        2.3.1 动力学方程
        2.3.2 运动学方程
        2.3.3 几何关系方程
        2.3.4 质量变化方程
        2.3.5 控制方程
        2.3.6 一般弹道数学模型
        2.3.7 简化弹道数学模型
    2.4 本章小结
第3章 弹道规划与制导律设计
    3.1 弹道规划
    3.2 制导律设计
        3.2.1 稳定段制导律
        3.2.2 滑翔段制导律
        3.2.3 巡飞段制导律
        3.2.4 末段攻击段制导律
    3.3 数学仿真与分析
    3.4 本章小结
第4章 航迹跟踪控制设计
    4.1 航迹跟踪控制模型
    4.2 控制指令设计
    4.3 控制参数设计
        4.3.1 法向过载参数设计
        4.3.2 侧向过载参数设计
    4.4 仿真分析
        4.4.1 弹道模型
        4.4.2 航迹跟踪仿真
        4.4.3 航迹跟踪的品质分析
    4.5 俯仰/偏航通道变结构解耦控制器
        4.5.1 巡飞弹 BTT 俯仰/偏航通道耦合模型
        4.5.2 俯仰—偏航通道变结构解耦设计
        4.5.3 解耦仿真与结果分析
    4.6 本章小结
第5章 编队飞行研究
    5.1 编队飞行数学建模
        5.1.1 领弹质心运动方程组
        5.1.2 从弹质心运动方程组
        5.1.3 领弹与从弹的相对位置关系方程
    5.2 编队飞行航迹规划
        5.2.1 松散编队航迹规划
        5.2.2 密集编队航迹规划
    5.3 小结
结论
参考文献
致谢
个人简历



本文编号：3958817