导航与制导结课论文导航制导回路设计原则依据及要求.docx

导航制导回路设计原则、依据及要求

班级:
姓名:
学号:
2016年12月25日
目录
一绪论 1
1
1
二制导控制系统的总体方案 4
4
4
4
5
5
5
6
6
7
8
三总结与展望 8
参考文献 9
一绪论

半个世纪里,导航、制导与控制学科先后开辟出飞行器控制、导航技术、惯性制导测试设备及测试方法、制导与系统仿真等四大研究方向,在制导控制系统半实物仿真、复杂系统分布式仿真、大功率低干扰电驱动、惯性制导测试设备一体化设计、姿态控制、惯性制导平台小型化数字化等技术研究上取得突出成绩,为国防和国民经济建设做出了贡献。
空袭兵器的发展要求现代地空导弹具有远程精确拦截的能力,制导控制系统及其先进的设计、试验手段是提高地空导弹这一能力的关键因素。目前,制导控制技术及其相关技术的发展为研制满足这一作战需求的制导控制系统提供了可能,同时,系统工程设计方法的成熟以及虚拟试验技术的兴起,为系统的设计与试验提供了一种全新的解决方案。因此,立足于远程精确拦截这一具体的作战目标,采用先进的设计、试验手段—系统工程方法与虚拟试验技术,对某型地空导弹的制导控制系统进行设计、试验及其验证研究具有重要的实际意义。
无数的战争实例证明,不对预警指挥飞机、远距离电子干扰飞机以及防区外发射武器的载机实施有效的硬杀伤,就难以在现代严酷的电子战环境下取得防空体系攻防对抗作战的胜利。在实战中,预警机、干扰机等防区外空战平台一般在距空袭目标一千米以外的空域活动,为了有效打击预警指挥飞机和干扰飞机,同时考虑纵深部署的可能,要求远程地空导弹的最大射程应大于千米,同时具有全程高速、高机动过载和电子对抗的能力,而目前我国现役的地空导弹无法很好的达到这一要求[1 2 3]。计算机技术、探测跟踪技术、制导控制技术、动力推进技术等关键技术的发展,为研制达到这一作战要求的地空导弹提供了必要的技术基础。例如火箭冲压发动机和倾斜转弯,控制技术的突破,为远程地空导弹提供了一种具有远距能量的动力装置以及具有全程高机动过载的控制方案红外制导、被动雷达制导及其复合制导技术、以及相应跟踪算法、导引规律的研究,为提高远程地空导弹的隐身性和精确打击能力提供了可能[4 5]。同时,系统工程设计方法的成熟和虚拟试验技术的兴起,为复杂武器系统的研制提供了一种先进的设计、试验手段。因此,论文的选题是满足实际作战需求背景且在技术上可行的[6 7 8]。
制导回路设计是关于制导系统的整体、定量、动态的设计,设计的优劣取决于所用的设计方法。已知的设计方法按理论基础分类有:(l)基于常参量线性系统控制理论的方法(系数冻结法);(2)基于变参量线性系统控制理论的方法;(3)基于微分几何控制理论的方法;(4)基于优化理论的方法;(5)基于微分对策理论的方法;(6)基于大系统理论的方法;(7)基于随机控制理论的方法;(8)基于自适应控制理论的方法;(9)基于鲁棒控制理论的方法;(10)基于模糊理论的方法;还有正在探索的基于智能控制理论的方法等。

从1941年德国开始研制地空导弹开始,经历多年的发展,已经形成了完备的防空体系,到目前为止,已经发展到第四代,其发展过程简述如下:
第一代地空导弹的发展主要源于四十年代喷气技术的突破,使空中目标的飞行高度和速度大幅度提高,而当时的防空火炮不适应那些高空高速的目标。推动第一代地空导弹发展的技术基础是液体火箭发动机,冲压发动机和双基药推进剂的固体火箭发动机技术的成熟。第一代地空导弹主要是中高空型的,主要弥补防空高炮的不足。如美国的奈基
-Ⅰ,奈基-Ⅱ,前苏联的SA-Ⅰ,SA-Ⅱ。制导系统主要采用波束制导、指令制导和半主动雷达寻的,控制系统设计主要采用简单的经典控制理论,缺点是笨重,机动性和抗干扰能力差。
第二代地空导弹的发展主要源于空中目标的低空突防和机动能力进一步增强,电子、计算机、红外技术和激光技术的发展,复合推进剂固体火箭发动机的成熟和保证导弹低空飞行控制技术和制导技术的突破,为这一代地空导弹的发展提供了技术基础。代表型号如美国的霍克,法国的响尾蛇。制导系统除无线电指令制导和红外激光制导得到很大发展外,由单一制导转向复合制导。导弹的机动