碰撞角约束的全向拦截制导律研究
2017-07-21白国玉沈怀荣
白国玉, 沈怀荣, 闫 梁, 李 辕
(1. 装备学院 研究生管理大队, 北京 101416; 2. 装备学院 航天装备系, 北京 101416; 3. 北京跟踪与通信技术研究所, 北京 100094)
碰撞角约束的全向拦截制导律研究
白国玉1, 沈怀荣2, 闫 梁3, 李 辕3
(1. 装备学院 研究生管理大队, 北京 101416; 2. 装备学院 航天装备系, 北京 101416; 3. 北京跟踪与通信技术研究所, 北京 100094)
针对空间拦截制导律设计中的碰撞角约束问题,通过在全向真比例制导律中增加并实时求解时变偏置角速率的方法,设计了带约束碰撞角的全向真比例制导律(Angle-Constraint Omnidirectional True-Proportional Navigation,AC-OTPN),解决了顺、逆轨拦截模式下对末端碰撞角的切换、装订和控制问题。该制导律能根据目标和拦截器的运动关系自主选择顺轨或逆轨拦截模式并装订末端碰撞角进行拦截制导,碰撞角控制精度高。AC-OTPN可通过调整理想的末端碰撞角以增强碰撞效能,使得相对质量、体积较小的拦截器同样具备较强的毁伤能力,为拦截器的小型化设计和携带更多的子拦截器提供技术支撑。
碰撞角;约束;全向;拦截;制导律
拦截制导的首要目的是确保满足目标杀伤对于最终脱靶量的要求,然而随着拦截技术的发展和作战要求的变化,很多拦截任务不但要求精确命中,而且对末端碰撞角度[1-2]提出要求,以获得更好的攻击效果。碰撞角约束制导律的研究理论基础通常为改进型比例制导、最优化或变结构控制理论:Kim等[3]设计了满足静止和低速目标拦截中末端碰撞角约束的时变偏置比例导引制导算法;Ratnoo等[4-5]使用分段比例(Proportional Navigation,PN)制导方案攻击静止目标,通过在不同阶段使用不同的比例系数来达成期望的末端拦截碰撞角;……
