刘芳，陈万春

(北京航空航天大学宇航学院，北京 100191)

引言

本文针对PAC-3拦截弹拦截战术弹道导弹的特点，进行了六自由度动力学建模［4］，并对拦截弹初、中、末制导3个飞行状态分别设计了不同的导引控制策略［5-8］。利用VC 6.0软件进行了面向对象的全弹道拦截仿真程序设计，面向对象的程序设计方法可实现多拦截弹拦截目标的功能，并为拦截仿真程序向攻防对抗大系统内嵌入提供了便利条件。然后，对惯性再入目标进行了多拦截弹拦截仿真，给出了拦截曲线及姿控发动机消耗等仿真结果。最后，通过5 000次单拦截弹拦截仿真结果，利用支持向量机(SVM)方法得到了拦截弹的可拦截布防区结果。

1 拦截弹模型的建立

1.1 弹体六自由度模型

对于滚转导弹来说，弹体坐标系上的动态会不断变化。为便于控制器的设计，将导弹各动态表示在半弹体坐标系上，其x轴与弹体坐标系重合，y轴垂直于地面坐标系的xOz平面。在半弹体坐标系上导弹绕质心转动的动力学方程为:

式中，下标b表示半弹体坐标系;Mxb0，Myb0，Mzb0为拦截弹非控制力矩;，为力矩系数对舵偏角δxb，δyb，δzb的偏导数;其它符号的含义见文献［4］。

为了便于利用动态逆方法设计导弹自动驾驶仪，避免最小相位情况的发生，将导弹质心运动的动力学方程表示为半弹体坐标系上的气动角形式:

1.2 拦截弹与目标相对运动模型

导弹与目标相对运动模型建立在惯性坐标系中。两者之间距离的3个分量为:

式中，下标t，m分别表示目标和拦截弹。……