多拦截弹分离过程姿态控制方法

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1、2013年第6期导弹与航天运载技术No.62013总第329期MISSILESANDSPACEVEHICLESSumNo.329文章编号：1004-7182(2013)06-0015-05DOI：10.7654/j.issn.1004-7182.20130604多拦截弹分离过程姿态控制方法1123段美君，周荻，王亚辉，王锦涛（1.哈尔滨工业大学控制科学与工程系，哈尔滨，150001；2.中国人民解放军63883部队，洛阳，471000；3.陆航部军事代表局，北京，100000）摘要：多拦截弹分离过程在栅格舵展开前姿态控制系统是静不

2、稳定且无控的，导致姿态角发散，针对此规律，提出一种基于反步法（BS）设计的非线性姿态控制律，可以保证姿态角快速收敛。将其应用到多拦截弹分离过程，仿真结果表明该控制方法能有效解决栅格舵展开前姿态不稳定的影响。通过与古典控制方法比较，显示其具有更优良的控制品质和更优越的分离性能指标。关键词：多拦截弹分离；姿态控制；反步法；栅格舵中图分类号：V448文献标识码：AAttitudeControlApproachintheSeparationProcessofMulti-Interceptor1123DuanMeijun,ZhouDi,Wa

3、ngYahui,WangJintao(1.Dept.ControlEngineering,HarbinInstituteofTechnology,Harbin,150001；2.PLA63883，Luoyang,471000；3.MilitaryRepresentativeOfficeofAviationDepartment,Beijing,100000)Abstract:Duringtheseparationprocessofmulti-interceptor,attitudecontrolsystemisstillunstab

4、leandnotcontrolledbeforethecommencementofthegridrudder,resultingattitudeangledivergence,anewnonlinearattitudecontrollawisdesignedinthisarticlebasedonback-steppingdesignmethod,ensurerapidconvergenceoftheattitudeangle.Itsapplicationonmultipleinterceptorseparationprocess

5、showsthatthiscontrolmethodcaneffectivelysolvetheattitudedestabilizingeffectbeforethecommencementofthegridrudderdestabilizing,hasbetterqualitycontrolandsuperiorseparationperformanceindicatorscomparedwithclassicalcontrolmethods.KeyWords:Multi-Interceptorseparation;Attit

6、udestability;Backstepping;Gridfin0引言低风险保障，以及这些技术与拦截效能之间的权衡取[2~4]近年来，为了应对精确制导武器的威胁，各类拦舍问题等。截技术得到了快速发展。相比较定向能武器，多拦截为了减小径向尺寸，导弹母舱中的拦截弹采用折[5~7]弹技术因其成本低、技术成熟、成功率高，同时可解叠式栅格舵，在收到分离指令从母舱分离到栅格舵决多目标和假目标的技术难题而备受青睐。展开过程中，姿态是静不稳定的，同时受到驱动力和多拦截弹技术，就是装载多枚拦截弹的导弹飞行风干扰等的影响，姿态发散，需要姿态控制系统

7、将姿到预定区域，开舱释放拦截弹，拦截弹之间组成一定态快速稳定；分离结束后，拦截弹在无动力的情况下的几何形状，通过气动力改变飞行姿态进而调整飞行组成编队拦截来袭目标，为了提高拦截的成功率，需[1]轨迹，进行无动力飞行以拦截来袭目标的方法。多拦要保证在分离结束时刻拦截弹的轴向速度误差和轴间截弹的研制需要解决拦截弹小型化技术、轨道和姿态夹角在一定的范围内；为了避免分离和编队过程中拦控制技术、目标分配与攻击中的信息交换、单枚拦截截弹的碰撞，其间距也要足够大。在姿态控制方法设弹的机动能力与多拦截弹数量的折中、低成本生产和计时需同时考虑上述分

8、离性能指标的要求。收稿日期：2013-05-29基金项目：国家自然科学基金（61174203）；航空科学基金（20110177002）作者简介：段美君（1987-），男，硕士研究生，主要从事飞行器导航、制导与控制方面研究16导弹与航天运载技术201