孟克子, 周　荻

(哈尔滨工业大学航天学院, 黑龙江 哈尔滨 150001)



多约束条件下的最优中制导律设计

孟克子, 周荻

(哈尔滨工业大学航天学院, 黑龙江 哈尔滨 150001)

摘要：考虑到三维空间目标-导弹相对运动方程的非线性特性以及中制导段的多约束条件,采用Gauss伪谱法设计了一种多约束条件下的最优中制导律,同时考虑了导弹自动驾驶仪的二阶动态特性。考虑的约束条件包括:交班距离、视线角、视线角速率以及过载指令。性能指标为剩余飞行时间n次方的倒数乘以控制输入的平方的积分。研究结果表明,在性能指标中引入时变权重系数时,虽然消耗的燃料有所增加,但是导弹在满足交班约束条件的同时过载指令能够收敛至零,利于中末制导的顺利交接。

关键词：多约束; Gauss伪谱法; 最优中制导律; 时变权重系数

0引言

对于中远程拦截问题而言,采用“中制导+末制导”的复合制导体制是常见的做法,如反临近空间拦截导弹。反临近空间拦截导弹飞行速度快,易因气动加热对导引头的探测产生干扰。采用侧窗探测导引头可以避免此问题。为了满足侧窗探测条件,需要对中末制导交班时刻的视线指向进行约束。视线角约束的其他方面作用还体现在其可保证中末制导段弹道的平滑过渡以及末制导段导弹以最佳角度击中目标以此发挥战斗部的最大杀伤效能,例如,针对反舰导弹而言,使导弹以一定角度攻击目标可提高杀伤效果。最后,要求中末制导交班时刻视线角速率趋于零,以保证末制导段导弹准平行接近目标并实现拦截[1]。……