2制導(dǎo)規(guī)律匯總

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

2、器的制導(dǎo)規(guī)律是借助一定的儀器實現(xiàn)的，根據(jù)制導(dǎo)方式的不同，這些 儀器可在導(dǎo)彈上，也可在導(dǎo)彈以外的導(dǎo)引站上。選擇制導(dǎo)規(guī)律的根據(jù)是目標(biāo)的運(yùn) 動特性、環(huán)境和設(shè)備的性能以及使用要求。對導(dǎo)引規(guī)律一般有以下要求：（1）保證系統(tǒng)有足夠的制導(dǎo)準(zhǔn)確度。（2）導(dǎo)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(yīng)該盡量 小，保證所需的導(dǎo)彈過載小。（3）保證飛行的穩(wěn)定性，導(dǎo)彈的運(yùn)動對目標(biāo)運(yùn)動參數(shù)的變化不敏感。（4）制導(dǎo)設(shè)備盡可能簡單。導(dǎo)引方法和制導(dǎo)方式是相互關(guān)聯(lián)的。在自瞄準(zhǔn)制導(dǎo)中常見的導(dǎo)引方法有：追 蹤法、平行接近法、比例導(dǎo)引法等。在遙控知道中常見的導(dǎo)引方法有：3點法、 前置角法等。2.2經(jīng)典導(dǎo)引方法：一、自瞄準(zhǔn)制導(dǎo)

3、的相對運(yùn)動方程：2-1自瞄準(zhǔn)系統(tǒng)導(dǎo)彈與目標(biāo)運(yùn)動關(guān)系根據(jù)圖2-1所示的導(dǎo)彈和目標(biāo)間的相對運(yùn)動關(guān)系，顯然：dr-=V co時 一Vco% = -Vsin-V sin）目標(biāo)視線方向上:目標(biāo)視線法線方向上:結(jié)合圖21中角度關(guān)系，以及導(dǎo)引關(guān)系方程，可得到自瞄準(zhǔn)制導(dǎo)的相對運(yùn) 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(dǎo)引方法的導(dǎo)引方程。1.追蹤法:它要求導(dǎo)彈在接近目標(biāo)的過程中，導(dǎo)彈的速度矢量與導(dǎo)彈-目標(biāo)連線（視線） 重合。這種導(dǎo)引方法末段彈道曲率較大，最后導(dǎo)彈總是繞到目標(biāo)后方攻

4、擊，不能 實現(xiàn)對目標(biāo)的全方向攔截。因此，追蹤法導(dǎo)引關(guān)系方程為：結(jié)合（1）式得:dr(2) = V cos - Vdqr = V sinq = b +門我們假設(shè)：目標(biāo)做等速直線運(yùn)動，導(dǎo)彈做等速運(yùn)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(jìn)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(dǎo)彈直接命中目標(biāo)的必要條件是導(dǎo)彈速度大于目標(biāo)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(dāng)p2, q趨于0時，過載n趨于無限大，當(dāng)p2, q趨于0時，過載n趨于0,所以只有速度比1 p 2時，導(dǎo)彈 才有

6、可能擊中目標(biāo)。追蹤法實現(xiàn)較為簡單，所以部分空-地導(dǎo)彈、激光制導(dǎo)炸彈采用了這種導(dǎo)引 方法。但這種導(dǎo)引方法存在嚴(yán)重缺點，導(dǎo)彈需要繞到目標(biāo)后方攻擊，臨近目標(biāo)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(yīng)用較少。2.平行接近發(fā)：平行接近法要求在制導(dǎo)過程中始終保持目標(biāo)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(dǎo)彈速度矢量和目標(biāo)速度矢量在垂直目 標(biāo)視線方向上的投影始終相等。或者說，任意時刻導(dǎo)彈的速度矢量必須指向瞬時 相遇點。其導(dǎo)引關(guān)系方程是&1 = d = 0或者匕=q - q0結(jié)合（1）式，可以得到導(dǎo)彈、目標(biāo)的相對運(yùn)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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)彈 V cos 門的機(jī)動性；彈道后段比較平直，是導(dǎo)彈具有充裕的機(jī)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(dǎo)引 法相比更加容易實現(xiàn)。目前，空-空、地-空自瞄準(zhǔn)制導(dǎo)導(dǎo)彈廣泛采用比例導(dǎo)引法。 比例導(dǎo)引法的缺點在于命中目標(biāo)時，導(dǎo)彈需用法向過載雨命中點的導(dǎo)彈速度和導(dǎo) 彈攻擊方向有關(guān)。二、遙控制導(dǎo)的相對運(yùn)動方程：2-2遙控制導(dǎo)導(dǎo)彈、目標(biāo)、制導(dǎo)站運(yùn)動關(guān)系由圖22所示關(guān)系，同樣可以得到遙控制導(dǎo)的相對運(yùn)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(dǎo)中，導(dǎo)彈和目標(biāo)的運(yùn)動參數(shù)由制導(dǎo)站測量，導(dǎo)彈的運(yùn)動受到目標(biāo)和 制導(dǎo)站的運(yùn)動的影響。1.三點法：三點法是指在整個制導(dǎo)過程中，導(dǎo)彈始終處于制導(dǎo)站和目標(biāo)的連線上。有相 對運(yùn)動關(guān)系得其導(dǎo)引關(guān)系方程為：8 = 且。=P結(jié)合（2）式，三點法相對運(yùn)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(shù)實施扁單，它是地-空導(dǎo)彈使用較多的導(dǎo)引方法 之一。但其缺點也十分突出，彈道較彎曲，越接近目標(biāo)彈道越彎曲，需用

10、法向過 載較大，而且動態(tài)誤差難以補(bǔ)償，導(dǎo)彈按三點法導(dǎo)引迎擊低空目標(biāo)時，發(fā)射角很 小。2前置角法前置角法是指在整個制導(dǎo)過程中，導(dǎo)彈-制導(dǎo)站的連線始終超前于目標(biāo)-制導(dǎo) 站的連線，而超前的夾角是按某種規(guī)律變化的。其導(dǎo)引關(guān)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(dǎo)彈過載不受目標(biāo)機(jī)動的影響；但是要實現(xiàn)半前置角法 就要不斷地測量目標(biāo)和導(dǎo)彈的運(yùn)動參數(shù)，不斷的形成新的指令，這就使得制導(dǎo)系 統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，技術(shù)實施比較困難。同時如果目標(biāo)釋放積極干擾，造成假象的情況 下，導(dǎo)彈的抗干擾能力較差。2.3現(xiàn)代制導(dǎo)規(guī)律：經(jīng)典導(dǎo)引方法需要的信息少，結(jié)構(gòu)簡單，較易實現(xiàn)，因此，現(xiàn)役的戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈 大多數(shù)采用經(jīng)典導(dǎo)引方法或其改進(jìn)形式。但對于高性能的大機(jī)動目標(biāo)，尤其在目 標(biāo)使用各種干擾的情況下，經(jīng)典導(dǎo)引方法就不適用了。隨著計算機(jī)技術(shù)發(fā)展，基 于現(xiàn)代控制理論的最優(yōu)制導(dǎo)規(guī)律、自適應(yīng)制導(dǎo)規(guī)