空地电视制导导弹武器系统精度和性能研究

针对综合电子战防区外空地电视遥控指令制导导弹武器系统,建立了载机空间运动、导弹制导飞行、目标的探测与识别和地面有源干扰站、云层、烟幕对空地电视遥控指令制导导弹的干扰模型和作战效能评估模型;对空地电视遥控指令制导导弹武器系统精度和效能进行了仿真分析。结果可用于空地电视遥控指令制导导弹武器系统的精度分析和性能评估,对电视遥控制导导弹的设计研制和作战使用都具有重要意义。     

基于CPCI总线的雷达导引头测试系统设计与实现

雷达导引头是空空导弹的核心部件,实现导弹探测、制导和控制等功能,其性能的优劣直接影响着导弹跟踪和截获目标的准确率。为了全面测试空空导弹雷达导引头,设计开发了一种基于CPCI总线的雷达导引头测试系统,并完成了软硬件设计。硬件部分完成了调理电路的设计、外设的搭建以及硬件电路方面的可靠性设计;软件部分协调控制雷达导引头、角位置模拟器、回波模拟器和转台,通过部件之间数据流的传输,完成了各个模块的测试功能。该系统能够真实模拟雷达导引头的工作环境,设置导引头参数,接收处理导引头发回的信息,进而测试雷达导引头的精度、灵敏度、可靠性等指标。实际应用表明,该系统工作性能良好,可靠性高,能够长期稳定运行,达到了设计要求。     

光纤数据链路模拟器设计

为分析光纤制导导弹飞行中光纤信道变化情况,满足导弹动静态仿真需求,设计了一种能够模拟光纤数据链路传输损耗特性的装置。研究内容包括建立系统传输损耗的动态、静态模型。利用光模拟器实现导弹飞行中可能遇到的信道干扰、数据延迟、动态损耗等情况。实验结果表明,光信号干扰的变化范围达到-50 dBm～-40 dBm,光信号的传输延迟范围为16.65 s～99.9 s,模拟器动态损耗调整范围为0 dBm～50 dBm,可用于验证导弹光纤传输系统的性能。     

一种新的红外成像末制导目标跟踪方法

为了稳定跟踪导弹末制导阶段的红外目标,提出了一种基于尺度不变特征变换的红外目标跟踪算法.尺度不变性特征变换所提取的图像纹理特征具有尺度和旋转不变性,跟踪算法分别提取目标模板和待跟踪图像的尺度不变特征变换特征.根据最小欧氏距离准则提取目标模板与待跟踪图像间相匹配的尺度不变特征变换特征点对,利用该特征点对拟合反映两图像间映射关系的仿射模型,并据此估计目标中心位置及调整目标模板尺寸.仿真结果表明,跟踪算法能够较好地实现在导弹末制导阶段对红外地面杂波背景下目标的稳定跟踪,其跟踪准确度和稳定度优于传统方法.
关键词:末制导跟踪|尺度不变性特征变换|特征匹配|仿射模型     

BTT导弹基于扩张状态观测器的滑模控制律设计

针对BTT导弹非线性动力学模型中的参数不确定性及系统存在未知外部干扰的问题,提出了一种基于扩张状态观测器的滑模控制设计方法;将系统参数不确定性和未知外界干扰作为系统的复合干扰,采用扩张状态观测器估计系统的复合干扰,并实时补偿;利用Lyapunov方法证明系统的稳定性;该控制器算法简单、计算量小,更易于实际工程应用;仿真结果表明,设计的控制器对导弹控制系统受到的复合干扰具有较强的鲁棒性和稳定性,满足导弹姿态快速机动和高稳定度的控制要求,性能指标明显优于滑模控制器。     

光学制导技术(续三)——光学寻的制导

<正> 四、激光寻的制导激光寻的制导是由弹外或弹上的激光束照射在目标上,弹上的激光寻的器利用目标漫反射的激光,实现对目标的跟踪和对导弹的控制,使导弹飞向目标的一种制导方法。按照激光源所在位置的不同,激光寻的制导有主动和半主动之分,迄今只有照射光束在弹外的激光半主动寻的制导而且只有波长为1.06μm的系统     

对雷达导引头的极化域电磁干扰机理与仿真

防空、反舰、空对空、空对地导弹普遍采用单脉冲雷达主动寻的制导方式,这种雷达精确制导武器严重威胁了机载平台、大型舰船以及地面等重要军事目标的安全。为了对抗这种威胁,将电子攻击和硬杀伤武器进行组合无疑是上策,但在升空平台和舰艇上对单脉冲跟踪制导雷达进行电子电磁干扰存在很多技术困难。针对这个问题,研究了极化域电磁干扰的可行性,分析了其极化域电磁干扰机理、干扰条件和干扰方法,得到了目标回波和极化干扰共同作用下的定向误差曲线。仿真实验结果表明:天线系统的几何形状以及反射面和辐射器不够完善、辐射器偏离反射器的焦点和绕射现象等,引起了交叉极化,天线罩对入射波的不均匀插入相位延迟和传输系数,增大了交叉极化水平,使得雷达精确制导武器易受极化域电磁干扰的影响,且干扰角误差可达到波束宽度的量级。交叉极化干扰技术亟须从理论研究进入实际装备阶段,应引起工业部门的高度重视。     

压电驱动快速反射镜的自适应反演滑模控制

由压电驱动器驱动的快速反射镜(FSM)广泛应用于各种精密稳定跟踪系统,FSM的控制精度决定了系统的跟踪精度。但压电驱动器具有严重的迟滞非线性干扰,针对这一缺点,应用自适应径向基RBF神经网络对迟滞干扰进行非线性逼近,并在此基础上结合滑模控制和反演法,设计了自适应反演滑模(ABSM)控制器。仿真实验表明,相对于滑模控制器,ABSM控制器的最大跟踪误差和均方根误差为分别降低了57.26%和52.53%,提高了FSM的控制精度。     

一种基于DSP的红外图像防空导弹检测与跟踪方法

提出一种基于DSP的红外图像防空导弹检测与跟踪算法,算法分为导弹飞行锥形尾烟跟踪和发动机脱落导弹跟踪2个阶段。其中,采用基于轮廓近似曲率表示算法跟踪带有尾烟的导弹,采用基于区域生长的小目标跟踪算法跟踪发动机分离后的燃烧弹标。文章中提出的算法在基于C6416DSP平台中实现,多次外场实验结果表明:该算法能够实时稳定地实现防空导弹光电跟踪制导。     

目标测偏统计用于对成像制导的激光干扰效果分析

对成像制导武器的激光干扰是一个复杂的过程,当干扰源或干扰对象的参数以及两者之间的相对关系发生变化时,都会对干扰效果产生影响。提出了一种基于目标图像测量统计的干扰效果评估方法,对CCD成像探测系统的激光干扰进行了仿真试验,结果表明目标测偏量的均差和方差能够直接反映CCD成像跟踪系统在激光干扰下的受干扰程度,是对成像制导的激光干扰效果分析的一种有效途径。     

高能激光对四象限制导器件的影响分析

为了有效地实施激光干扰,需要确定高能激光对四象限制导器件的影响。分析了由高能激光诱导的四象限制导器件的温升分布。理论分析和数值计算表明,在持续的强激光作用下,会造成光电材料的硬损伤。利用典型的比例导引跟踪系统的系统函数,验证了高能激光对四象限制导器件实施激光干扰的有效性。     

基于MGEKF的反辐射无人机末制导律设计

针对反辐射无人机攻击空中机动目标的特点,提出了一种利用MGEKF滤波算法估计无人机-目标接近速度信息的变结构导引律;该导引律利用变结构控制的干扰不变性特性,将目标机动看成是未知的有界干扰,实现了目标有界机动条件下视线角速度的零化;同时针对无人机和目标的接近速度信息不能直接测量的特点,对典型的目标运动模式进行运动状态估计;最后在无人机非线性六自由度仿真模型上仿真证明,其末制导精度优于传统广义比例导引律,且具有较好的工程应用前景。     

基于伪谱法的多导弹协同攻击研究

多导弹协同攻击是未来导弹技术发展的重要方向之一。研究了多导弹协同攻击问题。首先建立了导弹与目标的相对运动方程,然后对多导弹协同攻击问题以及hp-自适应伪谱法求解最优控制问题的基本原理进行了描述;将hp-自适应伪谱法应用到多导弹协同攻击的研究中,设计了一种基于伪谱法的多导弹协同攻击制导策略,并通过仿真算例对其进行了验证和分析。仿真结果表明：设计的多导弹协同攻击制导策略能够同时兼顾时间约束和角度约束,实现对固定目标的多导弹协同饱和攻击,具有一定的应用价值。     

导弹制导系统发展趋势

决定未来导弹制导系统发展趋势的主要刺激性因素是战争威胁。因此未来制导系统的特点大部分将取决于所出现的威胁。除了命中精度、存活能力等量上的提高外,还可能出现某些质的新变化。通常这就被看作是新一代导弹。第一代反坦克导弹的特点是,发现目标后由射手进行目标跟踪和导弹制导;第二代的特点则是采用自动制导系统;第三代,目标跟踪功能被部分地舍弃了,导弹通过自动寻的头跟踪由人工指示的目标。     

基于测试参数的某型空空导弹健康评估模型

为了评估空空导弹健康状态,借助测试原理和导弹结构,建立贝叶斯网络拓扑结构模型,根据根节点输入和条件概率值进行推理,利用GeNIe2.0对试验参数进行仿真,确定导弹处于各个健康等级的可能性,仿真结果符合导弹的实际健康状态;敏感性分析确定了导弹部件的重要性,针对寿命周期各个环节提出了建议;借助模型,可以根据测试单元优劣健康评估情况制定有效的维修决策,这为基层部队进行导弹可靠性分析提供了方法和途径。     

飞行模拟转台非线性干扰观测器反步滑模控制器设计

本文针对考虑不确定性的飞行模拟转台伺服系统,提出了一种基于非线性干扰观测器的反步全局滑模补偿控制方法。该方法采用反步控制方法设计转速期望虚拟控制,然后利用非线性干扰观测器观测系统不确定干扰,进而对引入非线性干扰观测器的系统设计自适应全局滑模控制器,实现了飞行模拟转台伺服系统期望转角信号的鲁棒跟踪控制,仿真结果表明,该方法控制效果良好,具有很好的工程应用价值。     

泡沫型干扰幕的光学衰减性能研究

泡沫型干扰幕是为解决多波段干扰领域有关问题研究的新技术。利用专用导弹综合测试系统,对其光学衰减性能进行了测试。一般只需几到几十厘米厚的干扰幕即可使得基于可见光、红外、激光的导弹制导系统失效,表明它对光传播具有明显的衰减作用,可以满足不同温度下不同目标干扰光学侦察与制导的作战使用要求。研究结论可为泡沫型干扰幕的战术运用设计提供必要的理论基础和实验依据。     

高精度光电跟踪系统中伺服稳定控制算法研究

针对光电跟踪稳定平台系统中载机振动、系统参数摄动、摩擦力矩及外部扰动等因素直接影响光电跟踪系统稳定精度的问题,从伺服控制器控制角度出发抑制跟踪系统中的偏差,提高稳定精度,保证其在复杂环境下仍具有强鲁棒性。通过建立光电跟踪稳定平台系统的数学模型,分析干扰力矩、陀螺噪声及系统参数的变化对光电稳定平台的影响,设计了基于新型非线性扩张观测器（novel nonlinear extended state observer,NNESO）和滑模变结构控制（sliding mode varianle structure control,SMVSC）的复合控制策略。理论推导和仿真实验结果表明:此种复合控制策略具备对干扰力矩、外界扰动和系统结构参数摄动的完全适应性和强鲁棒性,对比无新型非线性扩张观测器的控制系统,证明其拥有更高的稳定精度和更快的动态响应,在补偿非线性方面具有良好的效果,可增强光电跟踪稳定平台的抗扰动能力。     

光学制导技术（续四）光学寻的制导

光　学　制　导　技　术（续四）光学寻的制导邓仁亮五、电视寻的制导电视寻的制导是由弹上的电视寻的器，利用目标反射的可见光信息，实现对目标跟踪和对导弹控制的一种被动寻的制导技术。由于利用可见光，所以系统的分辨率高、精度高，但只能在白天或能见度较好的条件下...     

基于虚拟仪器的某型导弹制导装置地面监测系统设计

针对目前某型导弹制导装置监测方式的落后现状,采用虚拟仪器技术开发了一套地面监测系统;该系统符合某型导弹制导装置的试验标准,是以PXI总线的数据采集卡和控制器为硬件平台,以LabVIEW作为软件开发平台,将采集模拟信号、视频信号和串口通信集于一体,能够对制导装置的性能和参数指标进行检测,并利用图像处理技术对导弹的飞行轨迹进行定性的监测;应用结果,表明该监测系统运行稳定可靠,提高了监测的效率和精度,具有一定的推广价值。