高超末段机动突防/精确打击弹道建模与优化

摘要：

针对高超声速飞行器再入末段机动突防、精确打击问题,从最优控制角度出发,提出了一种考虑拦截弹动力学特性的最优机动突防弹道优化方法,获得了高超声速飞行器的最大机动能力.该方法将拦截弹运动模型引入突防弹道优化的模型中,通过施加约束限制拦截弹按照比例导引律飞行.根据飞行任务和交战双方的弹道特点分段,结合各段的任务和特性,分别提出了突防性能指标和精确打击性能指标等,并通过加权函数将各个独立、矛盾的性能指标统一,建立了多对象、多段、多约束机动突防弹道优化模型,采用Radau多段伪谱法(MRPM)进行求解.针对该问题求解的初值敏感、可行域窄等问题,提出了一系列弹道优化策略,提高了收敛速度和求解精度,最终获得了最优机动弹道,并通过协态映射原理对其最优性进行了验证.结果表明,该方法能充分发挥高超声速飞行器的机动能力,获得满足落点精度要求的突防弹道,相对已有方法,将脱靶量提高了1～2个量级.灵敏度分析表明,该弹道对拦截弹的发射时间不敏感.

关键词：机动、突防、拦截、优化策略、最优性条件、灵敏度分析

所属期刊栏目：44

分类号：V412+.4;TJ765.3(基础理论及试验)

在线出版日期：2018-07-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：556-567