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第1章 滑模变结构导引规律 1

1.1 引言 1

1.2 空间拦截中的坐标系 1

1.2.1 空间拦截中坐标系的定义 1

1.2.2 几个坐标系之间的转换关系 3

1.3 空间拦截中的弹道方程 5

1.3.1 导弹质心运动方程 5

1.3.2 目标质心运动方程 6

1.3.3 导弹姿态运动方程 7

1.3.4 重力加速度计算方法 7

1.3.5 导弹质量计算方法 8

1.3.6 视线角及视线角速率的计算方法 8

1.4 自适应滑模制导律(ASMG) 8

1.4.1 目标—导弹相对运动的数学描述 8

1.4.2 ASMG的推导 10

1.5 最优滑模制导律 14

1.5.1 描述寻的制导问题数学模型的另一种推导方法 14

1.5.2 基于视线角速率的最优制导律 16

1.5.3 最优滑模制导律设计 18

1.6 滑模变结构制导律的鲁棒性 21

1.6.1 滑动模态对干扰及参数摄动的不变性 21

1.6.2 变结构制导律对目标机动和制导参数摄动的鲁棒性 26

参考文献 26

第2章 智能滑模变结构导引规律 28

2.1 引言 28

2.2 基于规则的智能自适应滑模制导律(IASMG) 28

2.3 空间拦截中IASMG的实现方案 31

2.3.1 制导系统的组成 31

2.3.2 轨控发动机的工作方式 32

2.4 IASMG在空间拦截中的应用 36

2.4.1 空间拦截仿真参数设定 36

2.4.2 IASMG仿真结果 40

2.4.3 仿真结果分析 45

2.5 模糊自适应滑模制导律 47

参考文献 51

第3章 空间拦截器姿态组合控制 52

3.1 引言 52

3.1.1 空间飞行器姿态控制的任务 52

3.1.2 空间拦截器的姿态机动和姿态稳定 53

3.2 导弹姿态运动的数学描述 53

3.2.1 俯仰子系统 54

3.2.2 偏航子系统 54

3.2.3 滚转子系统 55

3.3 姿态控制器的设计 55

3.3.1 俯仰子系统控制器 55

3.3.2 偏航子系统控制器 57

3.3.3 滚转子系统控制器 59

3.3.4 俯仰子系统跟踪问题 60

3.3.5 偏航子系统跟踪问题 62

3.3.6 组合控制器 63

3.4 姿态控制系统实现方案 64

3.5 姿态控制仿真研究 65

参考文献 67

第4章 基于L2增益和H∞控制理论的鲁棒导引规律 68

4.1 引言 68

4.2 基于L2增益性能指标的鲁棒导引规律(L2RG) 69

4.3 L2RG数值仿真研究 74

4.3.1 无目标机动和制导参数误差(NGPE) 74

4.3.2 无目标机动但有制导参数误差(GPE) 75

4.3.3 有目标机动但无制导参数误差 76

4.3.4 目标机动且有制导参数误差 79

4.4 非线性H∞制导律 80

4.4.1 非线性H∞控制理论 80

4.4.2 非线性H∞制导律设计 82

4.4.3 Hamilton-Jaccobi偏微分不等式的解 84

4.4.4 H∞制导律性能评价 90

4.5 L2RG与非线性H∞制导律的比较 94

参考文献 95

第5章 被动测量条件下的非线性跟踪滤波器 97

5.1 引言 97

5.2 非线性滤波概述 98

5.3 非线性滤波在制导和跟踪中的应用 103

5.4 推广Kalman滤波(EKF) 105

5.5 自适应推广Kalman滤波(AEKF) 106

5.5.1 Sage-Husa噪声统计估值器 106

5.5.2 Sage-Husa时变噪声统计估值器 112

5.5.3 改进的Sage-Husa观测噪声统计估值器 115

5.5.4 AEKF算法 118

5.5.5 AEKF在仅有角度测量的寻的导弹制导中的应用 120

5.6 自适应修正增益推广Kalman滤波 128

5.6.1 修正增益推广Kalman观测器(MGEKO) 129

5.6.2 修正增益推广Kalman滤波器(MGEKF) 131

5.6.3 中介MGEKF的随机稳定性 133

5.6.4 MGEKF的随机稳定性 137

5.6.5 自适应MGEKF及其在仅有角度测量寻的制导中的应用 140

5.7 自适应两步滤波 148

5.7.1 自适应两步滤波器(ATSF) 148

5.7.2 ATSF的数值仿真 153

5.8 几种滤波器的性能分析和比较 156

参考文献 160

第6章 被动式寻的导弹的双重指标制导律 165

6.1 引言 165

6.2 被动跟踪问题的可观测性 166

6.2.1 目标非机动时“被动跟踪”问题的可观测性分析 166

6.2.2 目标机动时“被动跟踪”问题的可观测性分析 171

6.3 改进的增广比例制导律 175

6.4 运动跟踪滑模制导律(MTSMG) 177

6.5 MTSMG数值仿真研究 179

参考文献 187