高超声速飞行器自适应BTT末制导律

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1、2013年5月第39卷第5期北京航空航天大学学报JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsMav2013V01．39No．5高超声速飞行器自适应BTT末制导律李惠峰葛亚杰李昭莹(北京航空航天大学宇航学院，北京100191)摘要：针对高超声速飞行器末段打击问题，提出了具有自适应能力的比例导引律，实现了高精度定点定向打击．通过纵向进入条件的分析，设计了一种提高比例导引进入时间的收敛策略，从而使飞行器有足够的时间进行横纵向调整，保证了落角落点约束的满足．由于制导参数直接影响落点和落角的精度，而飞行器动力学约束会导致无法理想响

2、应制导指令，因此设计了一种闭环非线性自适应律，通过在线选择制导参数确保飞行器以高精度命中目标．仿真结果表明了该末制导方法的有效性和准确性．关键词：比例导引；高超声速飞行器；末制导；自适应中图分类号：V448文献标识码：A文章编号：1001．5965(2013)05-0569-05AdaptiveBTTterminalguidancelawforhypervelocityvehicleLiHuifengGeYajieLiZhaoying(SchoolofAstronautics，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing1

3、00191，China)Abstract：Anadaptiveproportionalnavigationguidancelawisproposedforhypersonicvehicleterminalguidance．Thevehiclecouldbeguidedtoimpactthetargetpreciselyinaspecificdirectionwithrequiredcircu·larerrorprobable．Basedontheanalysisoflongitudinalflight，aconvergencestrategywasdesignedtomakethep

4、roportionalnavigationguidanceworksearlier．Thestrategyallowedmoretimeforthevehicletomeettheheadingconstraintsattheimpact．Theprecisionofimpactwasaffectedbyguidanceparametersdirectly．How-ever，vehiclewouldnotconductguidancecommandsideallybecauseofdynamicconstraints．Aclose-loopnon—linearadaptivelaww

5、asintroducedtoupdateguidanceparametersonlinetoimprovetheimpactprecision．Sim-ulationresultsdemonstratetheaffectivityandaccuracyoftheproposedmethod．Keywords：proportionalnavigationguidance；hypervelocityvehicle；terminalguidance；adaptive高超声速飞行器具有飞行速度高和突防能力强与杀伤威力大等特点，如果能够达到直接命中的效果，就可以利用其动能毁伤目标．美国军方提出

6、高超声速巡航导弹末制导的圆误差概率(CEP，CircularErrorProbable)小于3m，而角度误差小于0．5。，这就要求末制导律具有高精度的定向定点打击能力．为解决定向末制导问题，针对二维平面内的定向拦截，假设末段攻击过程中飞行速度不变，且初始角度与要求的打击角度偏差很小，基于改进的比例导引得到了解析的制导律⋯．基于导弹速度不变的假设设计了一种带末端落角约束的变结构导引律旧1．但实际的末速度可能降到初速的40％以下，甚至更小，而初始角度也很难与所要求的打击角度接近，因此基于末速度不变假设得到的制导律效果并不理想．针对定向末制导问题，文献[3]基于线性化系统，将问题简化为具有

7、终端角度约束的平面拦截问题，采用纯数值优化方法得到制导轨迹．这种完全依靠数值计算的寻优方法缺乏工程上要求的实时性和可靠性，当扩展到三维空间时，可能不收敛或收敛很慢．文献[4]设计了以控制能量最小收稿日期：2012-05—10；网络出版时间：2013-05-0711：38网络出版地址：WWW．cnki．net／kcms／detail／11．2625V．20130507．1138．011．html基金项目：国家自然科学基金资助项目(61174221)作者简介：