針對高機動彈道目標末端攔截問題,設(shè)計了一種具有有限時間收斂特性的新型滑模制導律。首先針對目標三維運動強耦合的特點,基于視線旋轉(zhuǎn)坐標系內(nèi)彈目相對運動關(guān)系建模,結(jié)合降維微分幾何制導律和滑模控制理論,并采用快速雙冪次趨近律構(gòu)造了有限時間內(nèi)快速收斂的連續(xù)制導指令;同時,采用了一種在末端攔截段使視線轉(zhuǎn)率隨彈目相對距離的減小在有限時間內(nèi)快速收斂的滑模面;進而將目標的機動加速度視為上界未知的有界擾動,并通過自適應(yīng)估計實現(xiàn)對目標加速度上界的快速逼近,可顯著提高滑模面收斂速度,同時減弱抖震現(xiàn)象;最后,通過李雅普諾夫定律,對所提出新制導律的穩(wěn)定性進行了證明。仿真結(jié)果表明,所設(shè)計的新型制導律能有效攔截高機動彈道目標。

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【部分圖文】：

圖1攔截彈與目標的相對位置

考慮三維空間攔截情況,將攔截彈與目標都簡化為質(zhì)點,兩者在發(fā)射慣性坐標系中的相對位置關(guān)系如圖1所示。由圖1可以得到彈目相對位置為:

圖2視線旋轉(zhuǎn)坐標系

為描述攔截彈和目標的相對運動關(guān)系,本文采用一種基于視線旋轉(zhuǎn)坐標系的方法[8],如圖2所示�？梢钥闯�,攔截彈與目標的相對位置矢量r與相對速度矢量v構(gòu)成彈目交會平面,(er,eθ,eω)構(gòu)成視線旋轉(zhuǎn)坐標系,原點O位于攔截彈的質(zhì)心。由于在攔截過程中O是運動的,彈目視線在交會平面內(nèi)以角速....

圖3末端攔截制導回路框圖

根據(jù)上述分析,本文通過滑�？刂评碚撛O(shè)計amθ,并通過降維微分幾何制導律中的nm確定指令加速度方向,由此設(shè)計了一種新型滑模制導律(NewSlidingModeGuidanceLaw,NSMGL),該導引律的設(shè)計以及基于該導引律的末端攔截制導回路框圖如圖3所示。為獲得指令加速....

圖4滑模面仿真結(jié)果

圖4和圖5分別為滑模面和視線轉(zhuǎn)率的仿真結(jié)果。由圖4可以看到,采用不同的趨近律時,NSMGL、AESMGL和ADPSMGL的滑模面都能收斂到s≤2m/s的邊界層內(nèi),而本文提出的NSMGL的收斂速度最快。由圖5可知,DGGL比PPN的性能好,在10s之前視線轉(zhuǎn)率收斂速度快,隨后D....

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