激光制導(dǎo)炸彈軌跡優(yōu)化與末制導(dǎo)方法研究
發(fā)布時(shí)間:2023-11-02 18:31
隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的日益高科技化和現(xiàn)代軍事手段的進(jìn)一步增強(qiáng),進(jìn)攻武器的打擊能力不斷提高,為提高重要軍事目標(biāo)的防御能力,目前世界各國大量采用了深埋加固等防御措施,目標(biāo)的抗毀能力顯著增強(qiáng)。為使侵徹戰(zhàn)斗部能夠發(fā)揮最大效能,取得最佳毀傷效果,實(shí)際作戰(zhàn)中不但要求戰(zhàn)斗部能夠精確命中目標(biāo),還需要滿足特定的落角約束。因此航空制導(dǎo)炸彈的制導(dǎo)方案設(shè)計(jì)必須綜合考慮攻擊末端對(duì)脫靶量、落角等末端彈體姿態(tài)及末速的約束要求。針對(duì)上述問題,本文在以下幾個(gè)方面進(jìn)行了深入研究:首先在制導(dǎo)炸彈滑翔段,將彈道優(yōu)化方法歸結(jié)為帶有狀態(tài)約束和控制約束的非線性最優(yōu)控制問題。通過結(jié)合直接打靶法和序列二次規(guī)劃算法解決滑翔段軌跡優(yōu)化問題。并且,考慮到優(yōu)化結(jié)果對(duì)初始猜想值較為敏感,應(yīng)用遺傳算法對(duì)可行解進(jìn)行迭代求解,得出最優(yōu)猜測(cè)初值。然后為了滿足末端的打擊角度約束,在經(jīng)典比例導(dǎo)引基礎(chǔ)上附加視線旋轉(zhuǎn)角速度項(xiàng),設(shè)計(jì)偏置比例導(dǎo)引律,提升打擊效果。為了提升打擊精度和落角約束的跟蹤精度,應(yīng)用粒子群優(yōu)化算法對(duì)偏置比例導(dǎo)引律的附加導(dǎo)引系數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。為了避免智能優(yōu)化算法引入導(dǎo)致的算法復(fù)雜性增加,本文設(shè)計(jì)了基于有限時(shí)間高階滑模算法的末制導(dǎo)律。該制導(dǎo)律由兩部分組成:非...
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究目的意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 激光制導(dǎo)炸彈發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 滑翔段方案彈道設(shè)計(jì)方法研究
1.2.3 末制導(dǎo)方法研究現(xiàn)狀
1.2.4 考慮復(fù)雜約束的末制導(dǎo)律研究現(xiàn)狀
1.3 論文結(jié)構(gòu)和主要內(nèi)容
第2章 激光制導(dǎo)炸彈數(shù)學(xué)模型建立
2.1 引言
2.2 坐標(biāo)系定義與幾何關(guān)系公式
2.2.1 坐標(biāo)系定義
2.2.2 坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換關(guān)系
2.3 激光制導(dǎo)炸彈質(zhì)心動(dòng)力學(xué)方程
2.4 激光制導(dǎo)炸彈質(zhì)心運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程
2.5 目標(biāo)質(zhì)心運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)方程
2.6 本章小結(jié)
第3章 基于直接打靶法的滑翔軌跡優(yōu)化方法研究
3.1 引言
3.2 直接打靶法
3.3 序列二次規(guī)劃算法
3.4 制導(dǎo)炸彈滑翔軌跡優(yōu)化模型
3.4.1 任務(wù)描述
3.4.2 目標(biāo)函數(shù)
3.4.3 優(yōu)化變量
3.4.4 約束條件
3.5 滑翔軌跡優(yōu)化仿真分析
3.5.1 基于遺傳算法的初值猜測(cè)方法
3.5.2 仿真參數(shù)
3.5.3 軌跡優(yōu)化結(jié)果
3.6 本章小結(jié)
第4章 基于粒子群優(yōu)化法的偏置比例導(dǎo)引律研究
4.1 引言
4.2 偏置比例導(dǎo)引律
4.3 基于粒子群優(yōu)化算法的偏置比例導(dǎo)引律參數(shù)優(yōu)化
4.3.1 粒子群算法介紹
4.3.2 應(yīng)用粒子群優(yōu)化算法求解偏置比例導(dǎo)引參數(shù)
4.4 仿真實(shí)例
4.4.1 經(jīng)典三維比例導(dǎo)引
4.4.2 偏置比例導(dǎo)引
4.5 本章小結(jié)
第5章 基于有限時(shí)間高階滑模的末制導(dǎo)律研究
5.1 引言
5.2 末制導(dǎo)三維運(yùn)動(dòng)方程建立
5.3 基于有限時(shí)間高階滑模算法的落角約束制導(dǎo)律設(shè)計(jì)
5.3.1 非奇異終端滑模面
5.3.2 廣義超螺旋算法
5.3.3 基于廣義超螺旋趨近律的三維制導(dǎo)律設(shè)計(jì)
5.4 仿真實(shí)例
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
作者簡(jiǎn)歷
本文編號(hào):3859527
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究目的意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 激光制導(dǎo)炸彈發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 滑翔段方案彈道設(shè)計(jì)方法研究
1.2.3 末制導(dǎo)方法研究現(xiàn)狀
1.2.4 考慮復(fù)雜約束的末制導(dǎo)律研究現(xiàn)狀
1.3 論文結(jié)構(gòu)和主要內(nèi)容
第2章 激光制導(dǎo)炸彈數(shù)學(xué)模型建立
2.1 引言
2.2 坐標(biāo)系定義與幾何關(guān)系公式
2.2.1 坐標(biāo)系定義
2.2.2 坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換關(guān)系
2.3 激光制導(dǎo)炸彈質(zhì)心動(dòng)力學(xué)方程
2.4 激光制導(dǎo)炸彈質(zhì)心運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程
2.5 目標(biāo)質(zhì)心運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)方程
2.6 本章小結(jié)
第3章 基于直接打靶法的滑翔軌跡優(yōu)化方法研究
3.1 引言
3.2 直接打靶法
3.3 序列二次規(guī)劃算法
3.4 制導(dǎo)炸彈滑翔軌跡優(yōu)化模型
3.4.1 任務(wù)描述
3.4.2 目標(biāo)函數(shù)
3.4.3 優(yōu)化變量
3.4.4 約束條件
3.5 滑翔軌跡優(yōu)化仿真分析
3.5.1 基于遺傳算法的初值猜測(cè)方法
3.5.2 仿真參數(shù)
3.5.3 軌跡優(yōu)化結(jié)果
3.6 本章小結(jié)
第4章 基于粒子群優(yōu)化法的偏置比例導(dǎo)引律研究
4.1 引言
4.2 偏置比例導(dǎo)引律
4.3 基于粒子群優(yōu)化算法的偏置比例導(dǎo)引律參數(shù)優(yōu)化
4.3.1 粒子群算法介紹
4.3.2 應(yīng)用粒子群優(yōu)化算法求解偏置比例導(dǎo)引參數(shù)
4.4 仿真實(shí)例
4.4.1 經(jīng)典三維比例導(dǎo)引
4.4.2 偏置比例導(dǎo)引
4.5 本章小結(jié)
第5章 基于有限時(shí)間高階滑模的末制導(dǎo)律研究
5.1 引言
5.2 末制導(dǎo)三維運(yùn)動(dòng)方程建立
5.3 基于有限時(shí)間高階滑模算法的落角約束制導(dǎo)律設(shè)計(jì)
5.3.1 非奇異終端滑模面
5.3.2 廣義超螺旋算法
5.3.3 基于廣義超螺旋趨近律的三維制導(dǎo)律設(shè)計(jì)
5.4 仿真實(shí)例
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
作者簡(jiǎn)歷
本文編號(hào):3859527
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