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题名速度时变情况下多飞行器时间协同制导方法研究
被引量：10
- 1
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作者
李文
尚腾
姚寅伟
赵启伦
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机构
北京航天自动控制研究所
北京电子工程总体研究所
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出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第6期1096-1110,共15页
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文摘
针对无动力飞行器在速度时变情况下的同时攻击问题,提出基于非线性扩张状态观测器的分布式时间协同三维制导方法。定义飞行器的总前置角以推导简化的相对运动方程,并选取飞行器与目标的相对距离和接近速度为协调变量。考虑实际中飞行器速度时变的情况,把速度变化率建模误差及外界干扰作为扰动,弥补了已有方法对速度严格限制为常速的不足。为了估计系统扰动,设计非线性扩张状态观测器,并证明了带扰动估计的一致性控制协议可以保证多飞行器系统攻击时间的有界一致性。基于该控制协议的时间协同制导律由于在飞行器速度方向与视线方向之间始终存有夹角,当时间协同基本达成时切换成前置角有限时间收敛制导律,以保证最终的制导精度和攻击效果,两种制导律采用模糊逻辑规则平滑连接。通过仿真实验验证了所提制导方法的有效性以及优势。
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关键词
多飞行器
速度时变
时间协同
制导方法
一致性
分布式通信拓扑
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Keywords
multiple flight vehicles
time-varying velocity
time-cooperative guidance
guidance method
consensus
distributed communication topology
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分类号
TJ765.33
[兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
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题名领弹控制下的多导弹时间协同三维制导律
被引量：10
- 2
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作者
马国欣
张友根
张友安
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机构
海军航空工程学院控制工程系
[
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出处
《海军航空工程学院学报》
2013年第1期11-16,共6页
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基金
国家自然科学基金资助项目(61273058)
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文摘
采用领弹—被领弹策略,在三维空间内设计了一种多导弹时间协同制导律。领弹在俯仰和偏航2个通道都采用增广比例导引,而被领弹在俯仰通道采用增广比例导引,但在偏航通道采用机动控制。该机动控制使被领弹与领弹在偏航面内达到时间协同,即在偏航面内被领弹与领弹的弹道曲率大小(相对于速度而言)趋于一致。俯仰通道上的增广比例导引使被领弹与领弹在该通道上的前置角逐渐趋于0,致使它们的弹道完全落于偏航面内,最终实现被领弹与领弹的协同,这意味着被领弹按照领弹的攻击时间攻击目标。在设计被领弹偏航通道的机动控制指令时,采用了动态逆方法。仿真结果验证了方法的有效性。
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关键词
时间协同
领弹
被领弹
制导
动态逆
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Keywords
time-cooperative
leader, follower
guidance
dynamic inversion
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分类号
TJ765.3
[兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
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题名高超声速飞行器时间协同预测校正鲁棒制导
- 3
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作者
魏昀鹏
都延丽
王文凯
刘燕斌
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机构
南京航空航天大学航天学院
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出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期421-432,共12页
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基金
国家自然科学基金(52272369)
南京航空航天大学研究生科研与实践创新计划项目(xcxjh20221505)。
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文摘
针对存在参数不确定性的多高超声速飞行器滑翔段协同制导问题,提出了一种时间协同的预测校正鲁棒制导方法。首先,基于剩余飞行时间的动态航向角误差走廊实现了横向协同制导,为调整飞行时间提供了有利条件;设计了随协同飞行任务进程变化的权值函数,将剩余飞行时间引入纵向制导的预测校正过程中,确保协同飞行任务落点和协同时间的精度。其次,基于改进无迹卡尔曼滤波估计的方法对气动参数的不确定性进行估计,通过对剩余飞行时间与剩余能量的综合分析,修正了航向角误差走廊和标称迎角剖面,以提高协同制导系统的鲁棒性能。最后,分别在标称环境和参数不确定环境下开展了仿真实验,其结果证明了该协同制导方法的可行性和鲁棒性。
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关键词
高超声速飞行器
预测校正
时间协同制导
鲁棒制导
无迹卡尔曼滤波
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Keywords
Hypersonic vehicles
Predictor-corrector
time-cooperative guidance
Robust guidance
Unscented Kalman filter
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分类号
V448.2
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名带末端角度约束的多导弹协同制导律设计
被引量：2
- 4
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作者
惠耀洛
南英
陈哨东
马晓华
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机构
南京航空航天大学航天学院
国家光电重点实验室
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出处
《弹道学报》
CSCD
北大核心
2015年第3期41-46,共6页
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基金
中央高校基本科研业务费专项资金项目
南京航空航天大学研究生创新基地(实验室)开放基金项目(kfjj201458)
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文摘
为了实现饱和攻击与饱和防御,提出了一种针对机动目标的多导弹协同制导律。建立了视线坐标系下的弹目相对运动数学模型,设计了三阶扩张状态观测器,对目标机动加速度项和运动方程中的耦合项进行观测与跟踪。在导弹飞行前段,基于滑模变结构理论设计了攻击时间可控的多导弹时间协同制导律;在导弹攻击末段,基于有限时间控制理论设计了满足终端角度约束的制导律,给出了导引律切换条件。仿真结果表明:该复合导引律能够使多枚导弹在满足攻击末端角度约束的条件下实现攻击时间协同;该制导律采用完备的空空导弹轨迹控制系统进行仿真,能够满足实际工程应用的要求。
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关键词
机动目标
时间协同制导
末端角度约束
滑模变结构控制
状态观测器
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Keywords
maneuvering target
time-cooperative guidance
terminal angle constraint
sliding mode variable structure control
state observer
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分类号
TJ765.3
[兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
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题名多无动力导弹协同作战三维制导律研究
- 5
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作者
张铭阳
马泽远
夏群利
李墨吟
李威
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机构
北京理工大学宇航学院
上海机电工程研究所
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出处
《弹箭与制导学报》
北大核心
2021年第6期1-6,共6页
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基金
装备预研教育部联合基金(6141A020223)资助。
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文摘
针对末制导段多无动力导弹在速度时变情况下协同打击高价值时敏目标的问题,推导了基于动态逆的时间协同三维制导方法。首先,根据弹目相对运动关系,建立了三维弹目相对运动非线性模型。然后,领弹在俯仰通道与偏航通道均采用比例导引,从弹采取比例导引与机动控制结合的方式。最后,为实现多弹同时命中动目标,以领从弹剩余时间误差为协调变量,利用时标分离原则将从弹相对运动非线性模型分解为快系统与慢系统,并通过动态逆系统理论反馈线性化两个子系统,在满足一定过载约束下,解算出从弹偏航通道过载指令,实现多无动力导弹对动目标的协同打击,仿真结果验证了所提制导方法的有效性。
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关键词
多导弹
时间协同
速度时变
动目标
动态逆
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Keywords
multiple missiles
time-cooperative guidance
time-varying velocity
moving target
dynamic inversion
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分类号
TP273
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名事件触发机制下具有视场约束的三维协同制导
- 6
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作者
何智川
王江
范世鹏
王鹏
侯淼
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机构
北京理工大学宇航学院
北京理工大学中国-阿联酋智能无人系统“一带一路”联合实验室
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出处
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期223-237,共15页
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基金
国家自然科学基金(61827901)。
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文摘
针对多枚反舰导弹同时攻击舰艇目标的实际需求,考虑导引头视场角约束,研究了事件触发控制方式下的时间协同制导问题。基于三维耦合模型提出了一种由三维比例导引律(PNG)和事件触发偏置项组成的三维时间协同制导律,并给出了事件触发条件。该偏置项利用非线性函数来确保总前置角的有界性,以满足导引头的视场角约束,并且通过分布式事件触发一致性协议,使弹群的攻击时间能够收敛到一致,并有效降低协同控制系统更新频率,减少通信资源消耗。基于Lyapunov理论证明了所提出分布式协同制导律的稳定性,且不存在Zeno现象。最后,通过数学仿真验证了所提出的三维协同制导方法的有效性和鲁棒性。
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关键词
事件触发
视场角约束
时间协同制导
协同通信
不连续通信
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Keywords
event-triggered
field-of-view constraint
time cooperative guidance
cooperative communication
discontinuous communication
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分类号
V448
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名弹道导弹飞行时间偏差修正方法
被引量：1
- 7
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作者
李泽秀
朱昱
鲜勇
张大巧
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机构
火箭军工程大学
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出处
《现代防御技术》
北大核心
2017年第3期54-60,103,共8页
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文摘
为实现弹道导弹精确时间协同作战,需要对出现的飞行时间偏差进行控制。根据摄动理论将飞行时间偏差在末修段预定点展开成速度和位置的线性形式,建立修正飞行时间偏差所需速度增量方程组,求出修正所需速度增量、推力作用时间和方向,利用末修发动机对飞行时间偏差进行修正。仿真计算表明:该方法可有效修正导弹飞行时间偏差。
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关键词
弹道导弹
时间协同
摄动制导
飞行时间偏差
修正
末修
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Keywords
ballistic missile
time cooperative
perturbation guidance
flight time deviation
correct
terminal correction
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分类号
TJ761.3
[兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
TJ765
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题名防空导弹任务规划与协同控制技术研究
被引量：1
- 8
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作者
何飞毅
沈洁
陈光山
廖幻年
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机构
上海航天控制技术研究所
上海航天技术研究院
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出处
《导航定位与授时》
2020年第5期120-127,共8页
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基金
国家自然科学基金(61960206011)。
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文摘
针对防空导弹拦截群目标的任务需求,提出了多弹协同作战框架。考虑到实际拦截过程中弹目相对速度和角度较大的问题,建立了导弹拦截目标的能力预测模型,以确保分配结果处于导弹攻击能力范围内,并采用了改进的粒子群优化算法进行任务分配。然后为了兼顾协同制导和命中精度的要求,基于弹道成型和偏置比例导引的思想,结合一致性理论,设计了多弹时间/角度协同制导律。最后通过4枚导弹拦截3个目标的典型场景仿真,证明了方案的有效性。
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关键词
预测模型
任务分配
时间/角度协同制导
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Keywords
Prediction model
Mission assignment
time/angle cooperative guidance
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分类号
V448.22
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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