检索结果-内蒙古大学图书馆

宇航学报 2010年第6期31卷 1589-1595页

作者：马克茂马杰哈尔滨工业大学航天学院哈尔滨150080

考虑目标机动和弹体动态特性,研究了导弹末制导律设计与实现问题。在切换函数的设计中应用增广比例导引的思想对目标的逃逸机动进行补偿;设计了变结构制导律,使得导弹的实际横向加速度具有增广比例导引的形式,来减弱弹体动态特性对制导... 详细信息

考虑目标机动和弹体动态特性,研究了导弹末制导律设计与实现问题。在切换函数的设计中应用增广比例导引的思想对目标的逃逸机动进行补偿;设计了变结构制导律,使得导弹的实际横向加速度具有增广比例导引的形式,来减弱弹体动态特性对制导精度的影响。在制导律实现过程中,应用高增益观测器对视线变化率进行了估计,同时通过将观测器进行二次扩张,实现了对目标机动加速度及其变化率的快速估计。最后进行了数值仿真验证,仿真结果说明了方法的有效性。

关键词：末制导机动目标拦截变结构制导律

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机动目标拦截器的信息模式分析

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计算机研究与发展 2010年第9期47卷 1558-1566页

作者：范红旗卢再奇王胜付强国防科学技术大学ATR重点实验室长沙410073

采用追逃微分对策理论描述大机动目标拦截问题,从分析拦截器的信息模式入手来研究微分对策解的结构形式.在给出追逃微分对策问题信息模式相关概念的规范化描述后,结合典型场景分析了拦截器的信息模式,表明大机动条件下拦截器的信息模式... 详细信息

采用追逃微分对策理论描述大机动目标拦截问题,从分析拦截器的信息模式入手来研究微分对策解的结构形式.在给出追逃微分对策问题信息模式相关概念的规范化描述后,结合典型场景分析了拦截器的信息模式,表明大机动条件下拦截器的信息模式为无共享模式;随后证明了当目标机动满足"模式可检测性"条件时无共享模式等价于控制量延迟共享模式;最后给出了控制量延迟共享模式下微分对策解的结构,并证明了最优解条件下微分对策值与信息模式延迟间的单调性定理,为提高机动目标拦截性能指明了研究方向.

关键词：机动目标拦截微分对策信息模式状态估计制导律

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机动目标拦截末制导状态估计器的误差特性

引用

航空学报 2008年第6期29卷 1647-1655页

作者：范红旗祝依龙付强国防科技大学ATR实验室湖南长沙410073

针对大机动目标拦截问题,分析了末制导阶段目标机动条件下状态估计器的误差特性。首先将目标机动输入未知时的状态估计器模型表示为一随机线性混合系统,当混合系统的模式跳变事件满足可观测性条件时,模式决策过程可等效为真实模式的延迟... 详细信息

针对大机动目标拦截问题,分析了末制导阶段目标机动条件下状态估计器的误差特性。首先将目标机动输入未知时的状态估计器模型表示为一随机线性混合系统,当混合系统的模式跳变事件满足可观测性条件时,模式决策过程可等效为真实模式的延迟;随后推导了模式决策延迟条件下估计误差的动态方程与传递函数,并得到了一定误差要求下模式决策延迟的上界与目标机动模式逗留时间的下界;最后通过空空导弹拦截高速战机的典型实例验证了该理论分析的正确性。研究结果为设计此类线性混合系统估计器提供了理论依据。

关键词：状态估计末制导机动目标拦截混合系统模式决策延迟模式失配

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基于微分对策的水下机动目标的拦截与追踪

基于微分对策的水下机动目标的拦截与追踪

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作者：程瑞锋西北工业大学

学位级别：博士

微分对策作为处理双方或多方连续动态冲突、竞争或合作问题的有效手段，虽然能充分体现动态对策参与各方的自主决策性，但受水下复杂工作环境的影响及水下装备自身结构的限制，将微分对策应用于水下机动目标的拦截与追踪导引时，水下航... 详细信息

微分对策作为处理双方或多方连续动态冲突、竞争或合作问题的有效手段，虽然能充分体现动态对策参与各方的自主决策性，但受水下复杂工作环境的影响及水下装备自身结构的限制，将微分对策应用于水下机动目标的拦截与追踪导引时，水下航行器面临如何依据实际任务目标、决策态势及可用信息，进行快速、有效决策的难题。为此，本文基于典型的追逃、多方及主从微分对策模型，针对可近似线性化的末段对策、航行器采用主动与被动探测方式时的对策导引、主动防御及主从回收导引等场景，结合定性分析、滚动预测、伴随自适应预测与补偿、信息协同等手段，对水下航行器微分对策精确导引的应用实施进行深入研究。主要研究成果有：　　（1）根据航行器与机动目标的动态对策末段相对距离短、接近速度快特点，提出了基于自导捕获参数约束的微分对策导引方法。该方法将末段无法实时精确捕获的水下目标机动信息近似为一类测点散布集，结合自导参数捕获概率模型、微分对策定性分析方法及最优解的存在性，推导能有效实施末段微分对策导引的自导参数及机动参数范围，有效避免了滤波估计造成的控制量延迟，在提高响应速度的同时尽可能地保证了导引的精确性。　　（2）针对拦截器探测装置主动工作方式下获取的机动目标信息数据特征，结合不同水下任务需求，分别提出了基于广义预测的非线性连续微分对策，以及多约束微分对策的滚动优化策略。通过预测控制的滚动在线及反馈校正学习功能，采用以运动趋势为判据的改进自动提前角法，与微分对策动态规划形成优势互补，使微分对策沿滚动时域不断向前推移。在提高系统抗干扰能力的同时，降低了微分对策导引的保守性，保证了微分对策全局渐近稳定。　　（3）为提高拦截器隐蔽攻击的成功概率，针对拦截器探测装置被动工作方式下的信息特征，提出了基于自适应伴随估计的混合微分对策导引方法。该方法将微分对策与模型参数辨识相结合，在采用伯努利变量进行非线性时间序列在线估计与预测的基础上，利用伴随自适应补偿方法，对具有时变参数与目标随机机动的动态对策系统进行实时校正，通过增强航行器在对策过程中的抗干扰能力，有效降低不确定干扰对水下微分对策导引性能的影响。　　（4）结合主动防御的作战特性与多方微分特点，提出了基于主动防御的水下拦截微分对策制导策略。基于视线角制导原理，对舰艇、航行器协同对抗敌方机动目标的三方动态对策制导进行设计;在确保决策各参与方有效捕获对方的条件下，利用指向交会预测点的导引方法和追逃微分界栅理论，分析确定拦截器实施协同作战的导引控制参数，为主动防御微分对策的有效实施提供了重要保障。　　（5）基于航行器自主回收过程中与机动舰船平台之间的追踪关系，提出了适用于自主对接回收的主从微分对策的水下归航导引方法。根据主从微分对策概念，将舰船作为对策的主导方，航行器作为从属方，运用对接归航过程中对策双方的耦合性及水声通信协同定位方法，在动力学模型基础上，通过分步获取目标信息并滚动实施追踪导引的主从微分对策方案，将无限时域的主从微分对策转化为多个有限时域固定逗留期主从微分对策，使以回收为目标的动态对策转化为求解决策双方位置、姿态、速度、加速度等状态变量的动态同步问题，从而达到主从双方协同对抗未知干扰的目的。　　本文通过对不同动态对策场景下水下机动目标拦截微分对策导引方法的研究，分析了适用不同任务要求的微分对策方法及水下决策信息的获取方法，提出了几种适用于复杂海洋背景的水下机动拦截与动态追踪的精确导引方法，为无人水下航行器智能化水平的提高与工程应用提供了一定的理论基础与技术支撑。

关键词：水下航行器精确导引机动目标拦截微分对策模型

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目标机动频率自适应估计的UKF滤波算法研究

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现代防御技术 2016年第6期44卷 72-79页

作者：董霓徐俊艳北京电子工程总体研究所北京100854

研究了反弹道导弹中机动目标的拦截问题,提出了一种基于机动频率自适应的UKF滤波估计算法,将实时估计得到的机动频率应用于目标运动状态的滤波过程中,从而对目标运动信息进行快速而有效的估计。仿真结果表明,这种自适应估计算法,较固定... 详细信息

研究了反弹道导弹中机动目标的拦截问题,提出了一种基于机动频率自适应的UKF滤波估计算法,将实时估计得到的机动频率应用于目标运动状态的滤波过程中,从而对目标运动信息进行快速而有效的估计。仿真结果表明,这种自适应估计算法,较固定机动频率的滤波算法,有较快的目标估计速度,较高的目标估计精度,能有效的跟踪和应对目标机动加速度的快速变化,有效避免了由于不能及时跟踪的目标运动信息而导致较大脱靶量的现象。

关键词：机动频率自适应估计目标跟踪 UKF滤波机动目标拦截机动运动模型

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固定时间收敛扰动观测终端滑模制导律设计

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系统工程与电子技术 2019年第8期41卷 1820-1826页

作者：景亮张忠阳崔乃刚吴荣哈尔滨工业大学航天工程系黑龙江哈尔滨150001 中国航天科工集团第二研究院北京100854

针对机动目标拦截问题,设计了基于固定时间收敛扰动观测器(fixed-time disturbance observer,FxTDO)的终端角度约束非奇异快速终端滑模制导律(nonsingular fast terminal sliding mode guidance law,NFTSMGL)。通过具有固体时间收敛特性的扰动观测器对导弹拦截过程的外部扰动进行快速、精确估计。同时为了抑制抖振影响以及保证制导信号在有限的时间范围内收敛,设计了NFTSMGL,并进行了稳定性分析。仿真结果表明,FxTDO-NFTSMGL可以使制导信号在有限的时间范围内收敛至期望状态,并满足对机动目标拦截的要求,相较于无观测器的NFTSMGL收敛速度更快,且避免了抖振现象。

关键词：机动目标拦截固定时间收敛扰动观测器非奇异快速终端滑模制导攻击角度约束

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剩余飞行时间加权的终端约束微分对策制导

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高技术通讯 2014年第10期24卷 1077-1083页

作者：花文华孟庆龄张金鹏中国空空导弹研究院洛阳471009 航空制导武器航空科技重点实验室洛阳471009

为提高拦截导弹的毁伤效果和机动性能,基于微分对策理论,提出了一种具有碰撞角度约束和剩余飞行时间加权的微分对策制导律。该制导律的推导基于最坏目标机动情形,并不受限于目标是否机动及其具体的机动形式,同时由于采用了剩余飞行时间... 详细信息

为提高拦截导弹的毁伤效果和机动性能,基于微分对策理论,提出了一种具有碰撞角度约束和剩余飞行时间加权的微分对策制导律。该制导律的推导基于最坏目标机动情形,并不受限于目标是否机动及其具体的机动形式,同时由于采用了剩余飞行时间对控制命令加权,使得拦截导弹峰值加速度提前,从而具有足够的弹道调整时间以降低制导末端的机动性要求。基于非线性系统仿真进行了制导律的验证,结果表明该制导律可以实现近于零值的脱靶量和碰撞角误差,且拦截导弹制导末端的加速度也被大大降低。

关键词：制导律微分对策剩余飞行时间加权碰撞角度约束机动目标拦截

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基于新型扩张观测器的导弹滑模制导律

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探测与控制学报 2016年第3期38卷 104-108页

作者：冯丹任宏滨王华吉梁雁君空军工程大学防空反导学院陕西西安710051

针对已有滑模制导律未考虑系统量测噪声的问题,提出了基于新型扩张状态观测器的导弹滑模制导律。该方法通过新型扩张状态观测器观测目标加速度并实时补偿滑模制导律,使导弹拦截机动目标时脱靶量更小,提高了拦截性能。仿真结果表明,基于... 详细信息

针对已有滑模制导律未考虑系统量测噪声的问题,提出了基于新型扩张状态观测器的导弹滑模制导律。该方法通过新型扩张状态观测器观测目标加速度并实时补偿滑模制导律,使导弹拦截机动目标时脱靶量更小,提高了拦截性能。仿真结果表明,基于新型扩张状态观测器设计的滑模制导律相较于传统的滑模制导律鲁棒性更强,具有工程实用性,也验证了新型扩张状态观测器的有效性。

关键词：制导律*骨模控制机动目标拦截扩张观测器

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自抗扰控制器对阶和（或）相对阶不确定对象的控制能力：理论分析和应用实例研究

自抗扰控制器对阶和（或）相对阶不确定对象的控制能力：理论分析...

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作者：赵春哲中国科学院研究生院

学位级别：博士

本文首次从理论上讨论了自抗扰控制(active disturbance rejection control，ADRC)技术对阶和(或)相对阶不确定对象的控制能力，对线性情况做出了比较全面的分析，并通过运用自抗扰控制技术解决机动目标拦截问题的实例，检验了理论分析... 详细信息

本文首次从理论上讨论了自抗扰控制(active disturbance rejection control，ADRC)技术对阶和(或)相对阶不确定对象的控制能力，对线性情况做出了比较全面的分析，并通过运用自抗扰控制技术解决机动目标拦截问题的实例，检验了理论分析的有效性。具体而言，本文主要贡献如下：\n 1.讨论了自抗扰控制技术对线性时不变SISO未知对象的控制能力，所研究的被控对象，不仅具有参数不确定性，其阶和(或)相对阶也是未知的。通过严格的理论分析，证明了自抗扰控制可以用于最小相位对象、开环稳定对象和广义PID可控对象，实现闭环系统稳定、对阶跃信号渐近跟踪等控制目的；同时指出，对象分子零次系数的符号是设计自抗扰控制器必需获得的信息，而相对阶和阶的上界也分别是在不同情况下设计自抗扰控制器的重要信息；并通过一系列仿真研究验证了上述理论结果的有效性，以及它们对自抗扰控制设计的指导作用。\n 2.以机动目标拦截问题为实例，研究如何灵活运用自抗扰控制思想实现制导与运动控制一体化设计。首先，通过分析机动目标拦截问题的特点和难点，提出了双自抗扰控制器串联的制导与运动控制一体化设计方案，其中，基于自抗扰控制的制导律产生在目标机动的情况下使视线角速度快速趋于零所需的制导指令；而基于自抗扰控制的运动控制律，可以在存在不确定动态的情况下实现所需加速度，从而实现对机动目标的拦截。随后，通过仿真验证了自抗扰控制扰动补偿机制的重要作用，以及此方案对参数不确定对象的有效性。

关键词：自抗扰控制器未知阶未知相对阶闭环稳定性未知输入扰动机动目标拦截

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考虑落角约束和气动不确定性的固定时间制导控制一体化设计方法

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弹箭与制导学报 2023年第4期43卷 98-104页

作者：胡诚伟韦悠汪学平西安现代控制技术研究所陕西西安710065

文中研究落角约束和气动不确定性条件下的机动目标制导控制一体化设计问题。首先,将目标的加速度和气动不确定性考虑为有界的外部扰动。其次,将典型的反步法与动态曲面控制技术相结合,提出了一种固定时间滑模控制方法来解决制导控制一... 详细信息

文中研究落角约束和气动不确定性条件下的机动目标制导控制一体化设计问题。首先,将目标的加速度和气动不确定性考虑为有界的外部扰动。其次,将典型的反步法与动态曲面控制技术相结合,提出了一种固定时间滑模控制方法来解决制导控制一体化设计问题,并通过引入固定时间微分器有效避免反步法中存在的“微分膨胀”问题。然后,借助于固定时间稳定性理论对闭环系统进行了稳定性分析,表明所提方法能够使所有误差信号在任意初始条件下实现半全局固定时间一致最终有界稳定。最后,通过仿真验证了所提方法的有效性。

关键词：制导控制一体化设计落角约束机动目标拦截固定时间稳定性气动不确定性

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