2制導規(guī)律匯總

1、二、飛行制導規(guī)律2.1綜述：制導系統(tǒng)的任務是保證導彈擊中目標，或者或者以最小的脫靶量截獲之。而 導彈的飛行路線（彈道）是由制導規(guī)律決定的。理論上講有多條或者無數(shù)條彈道保證導彈和目標相遇，實際上對于每一種導 彈只選取一條特定條件下的最佳彈道，所以導彈的彈道是受一定條件限制的。有 一定的規(guī)律，即制導規(guī)律（也稱導引方法）。從運動學的觀點來看，制導規(guī)律可以決定導彈的理想彈道，所以選擇導彈的 導引規(guī)律就是選擇導彈的理想彈道，即導彈在導引系統(tǒng)理想工作條件下所應經(jīng)歷 的飛行軌跡。理想彈道表示了制導規(guī)律的特性，不同的制導規(guī)律，彈道的曲率不 同，系統(tǒng)動態(tài)誤差不同，過載分部以及導彈、目標速度比的要求也不同。制導武

2、器的制導規(guī)律是借助一定的儀器實現(xiàn)的，根據(jù)制導方式的不同，這些 儀器可在導彈上，也可在導彈以外的導引站上。選擇制導規(guī)律的根據(jù)是目標的運 動特性、環(huán)境和設備的性能以及使用要求。對導引規(guī)律一般有以下要求：（1）保證系統(tǒng)有足夠的制導準確度。（2）導彈的整個飛行彈道，特別是在攻擊區(qū)域內(nèi)，理想彈道曲率應該盡量 小，保證所需的導彈過載小。（3）保證飛行的穩(wěn)定性，導彈的運動對目標運動參數(shù)的變化不敏感。（4）制導設備盡可能簡單。導引方法和制導方式是相互關聯(lián)的。在自瞄準制導中常見的導引方法有：追 蹤法、平行接近法、比例導引法等。在遙控知道中常見的導引方法有：3點法、 前置角法等。2.2經(jīng)典導引方法：一、自瞄準制導

3、的相對運動方程：2-1自瞄準系統(tǒng)導彈與目標運動關系根據(jù)圖2-1所示的導彈和目標間的相對運動關系，顯然：dr-=V co時 一Vco% = -Vsin-V sin）目標視線方向上:目標視線法線方向上:結合圖21中角度關系，以及導引關系方程，可得到自瞄準制導的相對運 動方程組：dr一=V cos門 -V cos門 dt T Trd = Vsin門-V sin門q = b +門q =。+門 T T8 = 0(1)式中，8 1 = 0未描述導引方法的導引方程。1.追蹤法:它要求導彈在接近目標的過程中，導彈的速度矢量與導彈-目標連線（視線） 重合。這種導引方法末段彈道曲率較大，最后導彈總是繞到目標后方攻

4、擊，不能 實現(xiàn)對目標的全方向攔截。因此，追蹤法導引關系方程為：結合（1）式得:dr(2) = V cos - Vdqr = V sinq = b +門我們假設：目標做等速直線運動，導彈做等速運動。取七=0且g =q，則（2）式可以改寫成:dr力=V cos q - V r* = -V sinq進而可推得q - q TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark57 o Current Document tan psin p-1相對彈道方程為： r = c2 = c,其中：c = r sm q。, p = y.y HYPERLINK l bookmark63 o Curre

5、nt Document sin q2cos p+20tan Pq22飛行時間為:_ r (p + cos q )_ r (p + cos q )廣 0 pV-v 0= (V - V )( + P)法向過載絕對值為:4VVgr0t a n紡2_s i q0q qc o ps+ 2 s i n- p -22可以得到導彈直接命中目標的必要條件是導彈速度大于目標速度，即p1；在r、V和V相同的情況下，q在0到n之間，隨著q的增加飛行時間將縮短， 0T00迎面攻擊（=n）時所需飛行時間最短；當p2, q趨于0時，過載n趨于無限大，當p2, q趨于0時，過載n趨于0,所以只有速度比1 p 2時，導彈 才有

6、可能擊中目標。追蹤法實現(xiàn)較為簡單，所以部分空-地導彈、激光制導炸彈采用了這種導引 方法。但這種導引方法存在嚴重缺點，導彈需要繞到目標后方攻擊，臨近目標時 彈道曲率較大，法向過載較大，不能實現(xiàn)全方向攻擊。同時受到速度比1 p 2 的限制，追蹤法目前應用較少。2.平行接近發(fā)：平行接近法要求在制導過程中始終保持目標視線在空間的給定方向平行移動，即視線角速度為零。因此，必須保證導彈速度矢量和目標速度矢量在垂直目 標視線方向上的投影始終相等?；蛘哒f，任意時刻導彈的速度矢量必須指向瞬時 相遇點。其導引關系方程是&1 = d = 0或者匕=q - q0結合（1）式，可以得到導彈、目標的相對運動方程：dr一

7、=V cos門 一 V cos門dt T Tdqr = Vsin門一V sin門q = b +門q = b +門T TE =也=01 dt顯然:V sin門=V sin門且門=arcsin法向過載:1jdV丑一虬忸 g dt c o 耳 dt c o 耳 /可以證明n -，K通常取26，比例導引法的彈道介于V cos 門追蹤法和平行接近法之間，如24圖所。隨著K的增大，導引彈道越加平直， 需用法向過載越小。三種方法的彈道比較在K WL且”|逐漸減小的條件下，彈道前段較彎曲，能充分利用導彈 V cos 門的機動性；彈道后段比較平直，是導彈具有充裕的機動性。只要參數(shù)選取合適， 可以使需用法向過載小

8、于可用法向過載，可實現(xiàn)全方向攻擊。另外，與平行導引 法相比更加容易實現(xiàn)。目前，空-空、地-空自瞄準制導導彈廣泛采用比例導引法。 比例導引法的缺點在于命中目標時，導彈需用法向過載雨命中點的導彈速度和導 彈攻擊方向有關。二、遙控制導的相對運動方程：2-2遙控制導導彈、目標、制導站運動關系由圖22所示關系，同樣可以得到遙控制導的相對運動方程組:d = V cos匕b)匕 cos(q -b )R m = V sin (q b)+ V sin(q b )M dtMCMC=V cos(q -b )-V cos(q -b )(3)dRTdtR t = V sin(q b )+ V sin(q b )T dt

9、 T T T C T C8 = 0遙控制導中，導彈和目標的運動參數(shù)由制導站測量，導彈的運動受到目標和 制導站的運動的影響。1.三點法：三點法是指在整個制導過程中，導彈始終處于制導站和目標的連線上。有相 對運動關系得其導引關系方程為：8 = 且。=P結合（2）式，三點法相對運動方程為：竺 = V cos門 dtdqR - = -V sin 門dR一t = V cos門dt T TdqR -dr- = -V sin門8 =0 +門 M8 =0 +門T T T8 = 8三點法最明顯的特點是技術實施扁單，它是地-空導彈使用較多的導引方法 之一。但其缺點也十分突出，彈道較彎曲，越接近目標彈道越彎曲，需用

10、法向過 載較大，而且動態(tài)誤差難以補償，導彈按三點法導引迎擊低空目標時，發(fā)射角很 小。2前置角法前置角法是指在整個制導過程中，導彈-制導站的連線始終超前于目標-制導 站的連線，而超前的夾角是按某種規(guī)律變化的。其導引關系方程為：E8 二 一 R ARA =0是三點法，A =1是前置角法，A =1/2是半前置角法。半前置角法最888顯著的特點是在命中點，導彈過載不受目標機動的影響；但是要實現(xiàn)半前置角法 就要不斷地測量目標和導彈的運動參數(shù)，不斷的形成新的指令，這就使得制導系 統(tǒng)結構復雜，技術實施比較困難。同時如果目標釋放積極干擾，造成假象的情況 下，導彈的抗干擾能力較差。2.3現(xiàn)代制導規(guī)律：經(jīng)典導引方法需要的信息少，結構簡單，較易實現(xiàn)，因此，現(xiàn)役的戰(zhàn)術導彈 大多數(shù)采用經(jīng)典導引方法或其改進形式。但對于高性能的大機動目標，尤其在目 標使用各種干擾的情況下，經(jīng)典導引方法就不適用了。隨著計算機技術發(fā)展，基 于現(xiàn)代控制理論的最優(yōu)制導規(guī)律、自適應制導規(guī)