第8章 導(dǎo)引律[章節(jié)講課]

1、第8章 導(dǎo)引律 8.1 導(dǎo)引律簡介 8.2 古典導(dǎo)引律 8.3 現(xiàn)代導(dǎo)引律 8.4 小結(jié) 1章節(jié)課件 8.1 導(dǎo)引律-1 導(dǎo)引律與導(dǎo)引頭以及自動(dòng)駕駛儀的關(guān)系： 2章節(jié)課件 8.1 導(dǎo)引律-2 制導(dǎo)控制系統(tǒng)的最終目標(biāo)是使導(dǎo)彈與目標(biāo) 相遇，理論上，這個(gè)過程中導(dǎo)彈彈道可以 有無數(shù)條，導(dǎo)引規(guī)律的作用就是確定其中 的一條。 導(dǎo)引律的設(shè)計(jì)要求： 1) 制導(dǎo)精度足夠高； 2) 理想彈道曲率盡量?。?3) 所需信息量盡量少，易實(shí)現(xiàn)。 3章節(jié)課件 8.1 導(dǎo)引律-3 自動(dòng)瞄準(zhǔn)彈-目相對(duì)運(yùn)動(dòng)方程 4章節(jié)課件 8.1 導(dǎo)引律-4 遙控制導(dǎo)彈-目相對(duì)運(yùn)動(dòng)方程 三點(diǎn)法、前置量法； 不做詳細(xì)介紹。 5章節(jié)課件 8.1 導(dǎo)

2、引律-5 尋的制導(dǎo)古典導(dǎo)引律 6章節(jié)課件 8.2.1 追蹤法-1 導(dǎo)彈速度始終指向目標(biāo)， 。 設(shè)目標(biāo)勻速直線運(yùn)動(dòng)， 導(dǎo)彈勻速運(yùn)動(dòng)，以研究 追蹤法的一般特性。 7章節(jié)課件 8.2.1 追蹤法-2 基準(zhǔn)線取平行于目標(biāo)速度方向，則 代入相對(duì)運(yùn)動(dòng)方程，得 二式相除，得 8章節(jié)課件 8.2.1 追蹤法-3 定義導(dǎo)彈和目標(biāo)速度比為p，常值，則： 積分得到導(dǎo)彈的彈道方程： 其中， 。 根據(jù)該方程即可畫出追蹤曲線。 9章節(jié)課件 8.2.1 追蹤法-4 追蹤法導(dǎo)引彈道(絕對(duì)彈道)： 10章節(jié)課件 8.2.1 追蹤法-5 由相對(duì)運(yùn)動(dòng)方程第二式，有 與 符號(hào)總是 相反，即導(dǎo)彈總是繞到目標(biāo)正后方去命中。 追蹤法直接命

3、中條件： 顯然，必要條件是 。 11章節(jié)課件 8.2.1 追蹤法-6 追蹤法導(dǎo)引時(shí)，導(dǎo)彈的法向加速度 12章節(jié)課件 8.2.1 追蹤法-7 只考慮絕對(duì)值，追蹤法的法向過載 13章節(jié)課件 8.2.1 追蹤法-8 追蹤法的特點(diǎn)： 1) 實(shí)現(xiàn)簡單，風(fēng)標(biāo)，目標(biāo)位標(biāo)器； 2) 總繞到目標(biāo)后方攻擊，命中點(diǎn)附近彈道 較彎曲，受極限法向過載限制，不能實(shí)現(xiàn) 全向攻擊； 3) 速度比受到嚴(yán)格限制，1與2之間； 4) 應(yīng)用較少。 14章節(jié)課件 8.2.2 平行接近法-1 或 ，視線角q保持不變。 彈-目相對(duì)運(yùn)動(dòng)方程 15章節(jié)課件 8.2.2 平行接近法-2 上式表明，平行接近法導(dǎo)引時(shí)，導(dǎo)彈和目 標(biāo)的速度分別在垂直于

4、目標(biāo)線上的分量相 等，也即導(dǎo)彈的相對(duì)速度時(shí)刻指向目標(biāo)。 導(dǎo)彈的速度前置角： 直線彈道條件：在攻擊平面內(nèi)導(dǎo)彈、目標(biāo) 都做直線飛行，速度比保持為常值。 16章節(jié)課件 8.2.2 平行接近法-3 導(dǎo)彈的需用法向過載計(jì)算： 對(duì) 求導(dǎo)得： 由于 有 定義導(dǎo)彈和目標(biāo)的法向加速度分別為 17章節(jié)課件 8.2.2 平行接近法-4 則導(dǎo)彈的需用法向過載： 可見導(dǎo)彈需用法向過載與目標(biāo)機(jī)動(dòng)性以及 導(dǎo)彈、目標(biāo)的切向加速度都有關(guān)系。 命題：若導(dǎo)彈和目標(biāo)的速度比保持為常值， 平行接近法導(dǎo)彈需用法向過載小于目標(biāo)法 向過載。 18章節(jié)課件 8.2.2 平行接近法-5 證明：因 ，且 有 對(duì) 求導(dǎo)得： 又 有 因此 19章節(jié)課

5、件 8.2.2 平行接近法-6 即導(dǎo)彈彈道的 彎曲程度比目 標(biāo)的要小。 20章節(jié)課件 8.2.2 平行接近法-7 平行接近法的特點(diǎn)： 1) 彈道最為平直，需用法向過載?。?2) 可以實(shí)現(xiàn)全向攻擊； 3) 要求每一時(shí)刻精確測量導(dǎo)彈、目標(biāo)速度 以及前置角，并嚴(yán)格保證平行接近運(yùn)動(dòng)關(guān) 系，很難實(shí)現(xiàn)。 21章節(jié)課件 8.2.3 比例導(dǎo)引法-1 導(dǎo)彈速度矢量的旋轉(zhuǎn)角速度與目標(biāo)線的旋 轉(zhuǎn)角速度成比例， ，K稱為比例系數(shù)。 將幾何關(guān)系式 對(duì)時(shí)間求導(dǎo)，有 利用比例關(guān)系式，有 22章節(jié)課件 8.2.3 比例導(dǎo)引法-2 顯然若 ，則成為常前 置角法，若 ，就成為 追蹤法。 若 ，則 ，即 ，視線角不變， 又成為平行

6、接近法。 可見，比例導(dǎo)引法是介于二者之間的一種 導(dǎo)引方法，比例系數(shù) ，顯然比例系 數(shù)越大，彈道越平直。 23章節(jié)課件 8.2.3 比例導(dǎo)引法-3 三種導(dǎo)引方法彈道比較： 24章節(jié)課件 8.2.3 比例導(dǎo)引法-4 比例導(dǎo)引法彈-目相對(duì)運(yùn)動(dòng)方程： 25章節(jié)課件 8.2.3 比例導(dǎo)引法-5 直線彈道條件(目標(biāo)勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí))： q小擾動(dòng)時(shí)，直線彈道穩(wěn)定條件： 選取基準(zhǔn)線AX與目標(biāo)速度方向一致，則 ，q=q0=const. 26章節(jié)課件 8.2.3 比例導(dǎo)引法-6 27章節(jié)課件 8.2.3 比例導(dǎo)引法-7 28章節(jié)課件 8.2.3 比例導(dǎo)引法-8 29章節(jié)課件 8.2.3 比例導(dǎo)引法-9 30章節(jié)課件

7、 8.2.3 比例導(dǎo)引法-10 導(dǎo)彈需用法向過載計(jì)算： 對(duì) 兩側(cè)對(duì)時(shí)間求導(dǎo)： 由于 整理得 式中 31章節(jié)課件 8.2.3 比例導(dǎo)引法-11 以下分兩種情況討論： 1) 目標(biāo)勻速直線飛行，導(dǎo)彈等速飛行： 則 ，有 ，顯然若 ，則 收斂，那么應(yīng)該滿足 2) 目標(biāo)機(jī)動(dòng)飛行，導(dǎo)彈變速飛行： 若分母不為零，則 有界。 32章節(jié)課件 8.2.3 比例導(dǎo)引法-12 由 在命中點(diǎn)處，r=0，要求 命中時(shí)，法向過載大小： 33章節(jié)課件 8.2.3 比例導(dǎo)引法-13 若前半球攻擊， 大，所需過載大； 若后半球攻擊， 小，所需過載小。 34章節(jié)課件 8.3 現(xiàn)代導(dǎo)引規(guī)律-1 a) 最優(yōu)導(dǎo)引規(guī)律： 1) 線性二次型最優(yōu)制導(dǎo)律； 2) 線性二次型微分對(duì)策制導(dǎo)律； 3) 考慮自動(dòng)駕駛儀慣性的