基于动态规划的制导滑翔炸弹最优控制研究
2012-07-04林忠贤
电光与控制 2012年7期
关键词:规划
雷 科, 林忠贤
(中国空空导弹研究院,河南 洛阳 471009)
0 引言
空中防区外精确打击已成为目前高技术战争的一种重要作战模式,并成为制约战争胜负的重要因素。在实施精确打击的弹药中,制导滑翔炸弹由于其低成本、精确打击能力及防区外发射等特点,受到各军事大国的普遍重视[1]。
制导滑翔炸弹没有动力,主要采用大升阻比气动外形,依靠投放高度势能和投放初速度动能来实现较远的滑翔距离。滑翔制导炸弹采用怎样的导引策略才能实现最远的滑翔距离,是一个具有现实意义的问题。
根据最优控制理论,制导滑翔炸弹最优滑翔距离问题应该属于多变量有约束的非线性系统最优化问题。目前对于多变量有约束的优化问题解法很多,适合于制导炸弹的方法有:梯度法、共轭梯度法、动态规划法、可行方向法、梯度投影法等[2]。
根据制导滑翔弹的特点采用动态规划法来进行寻优计算,它比常见的以最优升阻比方法获得远距离滑翔具有较好的效果。动态规划是一个发展成熟的理论,它与极大值原理一样被称为现代变分法,是处理控制变量存在有界闭集约束时,确定最优控制解的有效数学方法。它可以解决非线性多输入输出系统、时变系统的最优控制问题。从本质上讲,动态规划是一种非线性规划,其核心是贝尔曼的最优原理[3]。
1 制导滑翔炸弹滑翔问题分析
由于滑翔弹偏航控制通道主要消除航向制导误差,俯仰控制通道保证炸弹的飞行距离满足要求,末端主要对准目标,同时增大俯仰角,以所需的俯仰角命中目标。……
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