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大气层外动能拦截器制导控制技术研究进展与展望
被引量：
1
1
作者
冯振欣
赵斌
+3 位作者
贾世伟
顾嘉耀
郑天宇
卢青
《空天防御》
2024年第2期22-28,共7页
大气层外高速、大机动、多目标飞行器的拦截问题已成为当前空天防御体系构建面临的重大挑战和难点。首先,对近年来国外大气层外动能拦截器技术及飞行试验现状进行了梳理和总结;其次,对大气层外单一拦截器制导控制方法和多弹协同拦截制...
大气层外高速、大机动、多目标飞行器的拦截问题已成为当前空天防御体系构建面临的重大挑战和难点。首先,对近年来国外大气层外动能拦截器技术及飞行试验现状进行了梳理和总结;其次,对大气层外单一拦截器制导控制方法和多弹协同拦截制导控制方法的研究进展进行了综述;最后,对大气层外动能拦截器未来重点开展的关键技术进行了展望,以期为未来大气层外动能拦截器技术发展提供方向性参考和借鉴。
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关键词
大气层外动能拦截器
制导控制律
多弹协同
多弹
拦截
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职称材料
大气层外动能拦截器末段导引规律设计
被引量：
15
2
作者
田源
任章
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第2期474-480,共7页
研究了末制导段轨控发动机开机和关机时拦截器与目标的相对运动规律,给出了零控脱靶量的近似表达式。定量分析了轨控发动机分别处于常值力和脉冲力工作状态时的作用效果,以及影响末制导律对视线转率修正能力的因素,并给出了末制导段发...
研究了末制导段轨控发动机开机和关机时拦截器与目标的相对运动规律,给出了零控脱靶量的近似表达式。定量分析了轨控发动机分别处于常值力和脉冲力工作状态时的作用效果,以及影响末制导律对视线转率修正能力的因素,并给出了末制导段发动机能够修正的初始视线转率上限。结合相对运动规律的特点,基于抑制视线转率的思想设计了末段的导引规律。根据轨控发动机所具有的两种工作状态,将末制导拦截过程分为三个阶段来设计,特别设计了轨控发动机在两种工作状态之间的过渡过程,让拦截器以近似于平行接近的方式拦截目标。通过仿真,证明了该导引规律的有效性。
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关键词
大气层外动能拦截器
轨控发动机
运动规律
末制导律
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职称材料
大气层外动能拦截器精确制导估计方法研究
被引量：
2
3
作者
吴潇
黄树彩
+1 位作者
凌强
唐意东
《计算机仿真》
CSCD
北大核心
2015年第8期32-36,共5页
大气层外动能拦截器以直接碰撞的方式对弹道目标进行拦截,需要对目标状态的精确估计,然而仅有视线角测量信息的传统状态估计方法在估计精度或收敛性方面有所欠缺。在视线坐标系下建立拦截器和目标的相对运动模型,利用迭代思想对无迹卡...
大气层外动能拦截器以直接碰撞的方式对弹道目标进行拦截,需要对目标状态的精确估计,然而仅有视线角测量信息的传统状态估计方法在估计精度或收敛性方面有所欠缺。在视线坐标系下建立拦截器和目标的相对运动模型,利用迭代思想对无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter,UKF)算法进行改进,设计出基于迭代无迹卡尔曼滤波(Iterated Unscented Kalman filter,IUKF)的状态估计器,并与采用扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter,EKF)和UKF方法的估计器进行仿真比较。结果表明,IUKF算法不仅具有较高的估计精度,而且具有更好的收敛性,促进了拦截效果,提高了拦截精度。
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关键词
大气层外动能拦截器
视线
非线性
状态估计器
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职称材料
基于模型参考自适应的大气层外杀伤拦截器姿态控制系统设计
被引量：
5
4
作者
仲秦
闫杰
+1 位作者
张晓峰
武文斌
《固体火箭技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第1期115-119,共5页
大气层杀伤拦截器制导控制系统采用矢量喷管进行姿态与惯导控制,系统输出的开关特性具有强非线性,同时,姿态角指令进行突变时会相应地带来控制力矩指令突变,要求能够实现对姿态角指令的快速调节,且考虑姿控发动机喷气量。针对上述问题,...
大气层杀伤拦截器制导控制系统采用矢量喷管进行姿态与惯导控制,系统输出的开关特性具有强非线性,同时,姿态角指令进行突变时会相应地带来控制力矩指令突变,要求能够实现对姿态角指令的快速调节,且考虑姿控发动机喷气量。针对上述问题,设计了一种姿态角跟踪控制器,使用带有超前校正的死区迟滞继电控制律进行开关控制,并使用变结构模型参考自适应方法进行连续控制律设计,以提高开关控制器的工作效率,减少工作能耗。仿真结果表明,所设计的方法相较对比方法在快速性和精确性上均有提升,蒙特卡洛仿真结果显示,设计方法拦截精度为0.44 m,较对比拦截方法有较大提升。综上,设计方法能够以更快速的响应、更小的超调实现指令姿态角度的跟踪,且姿控发动机喷气用量有效减少,对工程实践有一定指导作用。
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关键词
大气层外动能拦截器
姿态控制系统
模型参考自适应
滑模控制
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职称材料
基于遗传算法的拦截器拦截弹道反设计
被引量：
1
5
作者
李新其
李红霞
张大巧
《空军工程大学学报（自然科学版）》
CSCD
北大核心
2015年第1期32-36,共5页
研究大气层外动能拦截器(EKV)拦截弹道的快速规划方法。在分析拦截弹拦截作战任务基础上,分析了陆基拦截弹(GBI)关机点处的位置、速度选择应该服从的主要约束条件;以拦截交会角最小为目标函数,建立了EKV拦截弹道反设计的优化模型,利用...
研究大气层外动能拦截器(EKV)拦截弹道的快速规划方法。在分析拦截弹拦截作战任务基础上,分析了陆基拦截弹(GBI)关机点处的位置、速度选择应该服从的主要约束条件;以拦截交会角最小为目标函数,建立了EKV拦截弹道反设计的优化模型,利用遗传算法和反向积分的方法搜索得到了EKV初始弹道6个弹道参数、3个约束条件的初始拦截弹道参数。仿真结果验证了本研究方法的正确性,亦表明在难以获得拦截弹真实弹道解算所需基础数据的情况下,采用本方法的工程反设计方法规划的EKV拦截弹道可在一定程度上接近真实弹道,能够满足导弹突防对抗仿真需要。
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关键词
陆基
拦截
弹
大气层外动能拦截器
拦截
弹道
反设计
遗传算法
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职称材料
突防弹与EKV对抗数字仿真系统设计与实现
被引量：
1
6
作者
王黎光
景占荣
王玲玲
《系统仿真学报》
CAS
CSCD
北大核心
2010年第11期2583-2586,共4页
为更好进行机动突防及拦截仿真研究,设计了一个弹道导弹与大气层外动能拦截器(EKV)攻防对抗的数字仿真系统。在统一的空间与时间中,建立了弹道导弹的飞行状态模型、拦截导引模型、剩余飞行时间估计、脱靶量计算等系统算法模块,并对目标...
为更好进行机动突防及拦截仿真研究,设计了一个弹道导弹与大气层外动能拦截器(EKV)攻防对抗的数字仿真系统。在统一的空间与时间中,建立了弹道导弹的飞行状态模型、拦截导引模型、剩余飞行时间估计、脱靶量计算等系统算法模块,并对目标机动突防、比例与最优导引拦截等想定进行数字仿真。结果表明:该系统可在多种对抗环境下检测攻防性能,采用模块化设计便于算法升级或想定变换,为拦截、规避性能评估,攻防对抗策略研究等提供性能测试平台。
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关键词
导弹制导与控制
导弹
拦截
导弹机动
大气层外动能拦截器
仿真
原文传递
题名
大气层外动能拦截器制导控制技术研究进展与展望
被引量：
1
1
作者
冯振欣
赵斌
贾世伟
顾嘉耀
郑天宇
卢青
机构
西北工业大学精确制导与控制研究所
上海机电工程研究所
出处
《空天防御》
2024年第2期22-28,共7页
基金
国家自然科学基金(62373307)
中国航天科技集团有限公司上海航天科技创新基金(SAST2020-011,SAST2020-008)。
文摘
大气层外高速、大机动、多目标飞行器的拦截问题已成为当前空天防御体系构建面临的重大挑战和难点。首先,对近年来国外大气层外动能拦截器技术及飞行试验现状进行了梳理和总结;其次,对大气层外单一拦截器制导控制方法和多弹协同拦截制导控制方法的研究进展进行了综述;最后,对大气层外动能拦截器未来重点开展的关键技术进行了展望,以期为未来大气层外动能拦截器技术发展提供方向性参考和借鉴。
关键词
大气层外动能拦截器
制导控制律
多弹协同
多弹
拦截
Keywords
exo-atmospheric kill vehicle
guidance and control law
multi-missile cooperation
multi-missile interception
分类号
V448.2 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
TJ765.3 [兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
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职称材料
题名
大气层外动能拦截器末段导引规律设计
被引量：
15
2
作者
田源
任章
机构
北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院
出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第2期474-480,共7页
文摘
研究了末制导段轨控发动机开机和关机时拦截器与目标的相对运动规律,给出了零控脱靶量的近似表达式。定量分析了轨控发动机分别处于常值力和脉冲力工作状态时的作用效果,以及影响末制导律对视线转率修正能力的因素,并给出了末制导段发动机能够修正的初始视线转率上限。结合相对运动规律的特点,基于抑制视线转率的思想设计了末段的导引规律。根据轨控发动机所具有的两种工作状态,将末制导拦截过程分为三个阶段来设计,特别设计了轨控发动机在两种工作状态之间的过渡过程,让拦截器以近似于平行接近的方式拦截目标。通过仿真,证明了该导引规律的有效性。
关键词
大气层外动能拦截器
轨控发动机
运动规律
末制导律
Keywords
Exoatmospheric interceptor
Motion law
Divert thruster
Terminal guidance law
分类号
V448 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
下载PDF
职称材料
题名
大气层外动能拦截器精确制导估计方法研究
被引量：
2
3
作者
吴潇
黄树彩
凌强
唐意东
机构
空军工程大学防空反导学院
出处
《计算机仿真》
CSCD
北大核心
2015年第8期32-36,共5页
文摘
大气层外动能拦截器以直接碰撞的方式对弹道目标进行拦截,需要对目标状态的精确估计,然而仅有视线角测量信息的传统状态估计方法在估计精度或收敛性方面有所欠缺。在视线坐标系下建立拦截器和目标的相对运动模型,利用迭代思想对无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter,UKF)算法进行改进,设计出基于迭代无迹卡尔曼滤波(Iterated Unscented Kalman filter,IUKF)的状态估计器,并与采用扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter,EKF)和UKF方法的估计器进行仿真比较。结果表明,IUKF算法不仅具有较高的估计精度,而且具有更好的收敛性,促进了拦截效果,提高了拦截精度。
关键词
大气层外动能拦截器
视线
非线性
状态估计器
Keywords
Exo - atmospheric kill vehicle
Line - of - sight
Nonlinearity
State estimator
分类号
TJ866 [兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
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职称材料
题名
基于模型参考自适应的大气层外杀伤拦截器姿态控制系统设计
被引量：
5
4
作者
仲秦
闫杰
张晓峰
武文斌
机构
西北工业大学航天学院
西北工业大学无人系统技术研究院
西安现代控制技术研究所
出处
《固体火箭技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第1期115-119,共5页
基金
国家自然科学基金面上项目(61503302)
文摘
大气层杀伤拦截器制导控制系统采用矢量喷管进行姿态与惯导控制,系统输出的开关特性具有强非线性,同时,姿态角指令进行突变时会相应地带来控制力矩指令突变,要求能够实现对姿态角指令的快速调节,且考虑姿控发动机喷气量。针对上述问题,设计了一种姿态角跟踪控制器,使用带有超前校正的死区迟滞继电控制律进行开关控制,并使用变结构模型参考自适应方法进行连续控制律设计,以提高开关控制器的工作效率,减少工作能耗。仿真结果表明,所设计的方法相较对比方法在快速性和精确性上均有提升,蒙特卡洛仿真结果显示,设计方法拦截精度为0.44 m,较对比拦截方法有较大提升。综上,设计方法能够以更快速的响应、更小的超调实现指令姿态角度的跟踪,且姿控发动机喷气用量有效减少,对工程实践有一定指导作用。
关键词
大气层外动能拦截器
姿态控制系统
模型参考自适应
滑模控制
Keywords
exoatmosphere killvehicle(EKV)
attitude control system
model reference control
sliding mode control
分类号
V435 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
基于遗传算法的拦截器拦截弹道反设计
被引量：
1
5
作者
李新其
李红霞
张大巧
机构
第二炮兵工程大学
出处
《空军工程大学学报（自然科学版）》
CSCD
北大核心
2015年第1期32-36,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(61304103)
文摘
研究大气层外动能拦截器(EKV)拦截弹道的快速规划方法。在分析拦截弹拦截作战任务基础上,分析了陆基拦截弹(GBI)关机点处的位置、速度选择应该服从的主要约束条件;以拦截交会角最小为目标函数,建立了EKV拦截弹道反设计的优化模型,利用遗传算法和反向积分的方法搜索得到了EKV初始弹道6个弹道参数、3个约束条件的初始拦截弹道参数。仿真结果验证了本研究方法的正确性,亦表明在难以获得拦截弹真实弹道解算所需基础数据的情况下,采用本方法的工程反设计方法规划的EKV拦截弹道可在一定程度上接近真实弹道,能够满足导弹突防对抗仿真需要。
关键词
陆基
拦截
弹
大气层外动能拦截器
拦截
弹道
反设计
遗传算法
Keywords
Ground-Based penetration
EKV （Exoatmospheric Kill Vehicle）
Intercept Trajectory
Inverse Design
Genetic Algorithm
分类号
V412.1 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
突防弹与EKV对抗数字仿真系统设计与实现
被引量：
1
6
作者
王黎光
景占荣
王玲玲
机构
西北工业大学电子信息学院
西安北方光电有限公司
出处
《系统仿真学报》
CAS
CSCD
北大核心
2010年第11期2583-2586,共4页
基金
航天支撑技术基金(N7CH0004)
文摘
为更好进行机动突防及拦截仿真研究,设计了一个弹道导弹与大气层外动能拦截器(EKV)攻防对抗的数字仿真系统。在统一的空间与时间中,建立了弹道导弹的飞行状态模型、拦截导引模型、剩余飞行时间估计、脱靶量计算等系统算法模块,并对目标机动突防、比例与最优导引拦截等想定进行数字仿真。结果表明:该系统可在多种对抗环境下检测攻防性能,采用模块化设计便于算法升级或想定变换,为拦截、规避性能评估,攻防对抗策略研究等提供性能测试平台。
关键词
导弹制导与控制
导弹
拦截
导弹机动
大气层外动能拦截器
仿真
Keywords
missile guidance and control
missile intercepting
missile maneuver
Exoatmospheric Kill Vehicle
simulation
分类号
TJ762.1 [兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
大气层外动能拦截器制导控制技术研究进展与展望
冯振欣
赵斌
贾世伟
顾嘉耀
郑天宇
卢青
《空天防御》
2024
1
下载PDF
职称材料
2
大气层外动能拦截器末段导引规律设计
田源
任章
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009
15
下载PDF
职称材料
3
大气层外动能拦截器精确制导估计方法研究
吴潇
黄树彩
凌强
唐意东
《计算机仿真》
CSCD
北大核心
2015
2
下载PDF
职称材料
4
基于模型参考自适应的大气层外杀伤拦截器姿态控制系统设计
仲秦
闫杰
张晓峰
武文斌
《固体火箭技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
5
下载PDF
职称材料
5
基于遗传算法的拦截器拦截弹道反设计
李新其
李红霞
张大巧
《空军工程大学学报（自然科学版）》
CSCD
北大核心
2015
1
下载PDF
职称材料
6
突防弹与EKV对抗数字仿真系统设计与实现
王黎光
景占荣
王玲玲
《系统仿真学报》
CAS
CSCD
北大核心
2010
1
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