大气层外动能拦截器精确制导估计方法研究
200705 动能拦截武器拦截仿真中的坐标系及坐标转换
坐标系下的坐标为( x S , y S , z S ) Of , 则存在:
xI
B Of
发射惯性坐标系到相对速度坐标系的转换
yI
= LDI LED
L Of
可通过相对速度倾角 ∋r 、相对速度偏角 #r 这两个
z I Of
H Of
角来实现, 其转换矩阵为:
29 2
弹 箭 与制 导 学 报
2007 年
xS
xI
d = [ sini sin ( - sinicos ( cosi] y I
z I Of 由图 3( b) 几何关系, 拦截区中心 O 到卫星
轨道的距离 R d 可以表示为:
Rd =
r Re
d
=
( Re + h) Re
d
其中: R e 为地球半径; h 为卫星轨道高度。
4 应用案例
在动能武器拦截卫星作战中, 目标卫星位置 是十分关键的参数。卫星的轨道根数决定了其运 行规律和任意时刻的空间位置。设 t 时刻卫星位 置矢量为 r, 则 r 可表示为:
第 27 卷第 5 期
弹 箭 与制 导 学 报
28 9
动能拦截武器拦截仿真中的坐标系及坐标转换*
骆文辉, 杨建军
( 空 军工程大学导弹学院, 陕西三原 713800) 摘 要: 分 析了动能拦截武器拦截仿真系统中的主要坐标系, 分 别给出了其定义和示意图, 并论述了各坐标 系 之间的参数转换公式, 最后进行了举例说明。 关键词: KK V ; 仿真; 坐标系; 坐标转换 中图分类号: TJ866 文献标志码 : A
和坐标旋转。
1) 坐标平移
假设空间直角坐标系 Ox y z , 在保持其各轴
力向不变的条件下, 将坐标原点依次沿 x 轴移动
美国导弹防御系统的组成
美国导弹防御系统的组成一、组成BMD系统由4个部分组成，即预警系统、跟踪制导系统、地基拦截弹(GBI)，以及作战管理、指挥、控制、通信系统(BMC )。
下面就其各部分的具体功能、技术性能及部署情况进行详细叙述。
1．1 预警系统BMD系统的预警系统包括两大部分：一部分是部署在空间的预警卫星，用于探测敌方导弹的发射，提供预警和敌方弹道导弹发射点和落点的信息，近期用现有的国防支援计划(DSP)预警卫星，远期用正在研制的天基红外系统(SBIRS)预警卫星；另一部分是改进的地基早期预警雷达(UEWR)。
它们共同组成天基近地轨道、同步轨道和地基预警系统。
目前美国BMD系统仍由DSP系统提供导弹预警能力。
DSP系统由若干地球同步轨道卫星和一个海外地面站、一个美国本土地面站和移动地面终端组成。
每一颗卫星能观察近半个地球并能探测其视野内的来自任何位置的导弹发射。
卫星采用一种旋转方式使红外探测器阵列扫过地球的表面，来探测助推阶段的导弹尾焰。
早期预警卫星所获得的有关数据被传输到位于科罗拉多州夏延山的BMD系统作战管理中心。
根据早期预警卫星所提供的有关来袭导弹助推时间、发射地点及大致弹道参数等信息，作战管理中心将确定该导弹是否可能威胁到美国领土以及BMD系统是否必须对其实施拦截。
SBIRS靠敌方发射导弹时喷射的火焰的红外辐射信号来探测导弹。
作为预警卫星系统改进的一部分，它最终将取代DSP系统。
在NMD系统计划中，SBIRS系统探测器将捕获和跟踪整个弹道上的弹道导弹。
这一信息将为BMC 子系统提供尽可能早的预测弹道。
SBIRS由高轨道卫星、低轨道卫星和联合地面站组成。
高轨道卫星将提供威胁导弹的发射、助推飞行阶段和落点区域的红外数据。
它包括4颗地球同步轨道卫星、2颗大椭圆轨道卫星。
低轨道部分由约24颗低轨道、大倾角卫星组成，主要提供弹道中段的精确跟踪和识别。
低轨道卫星具有更高的分辨率，它还可能为GBI提供超视距制导，从而大大增加拦截弹的防御区域。
大气层内滚转角速度稳定动能拦截器姿态控制系统设计
Ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｈ ｔｔ ｄ ｎ ｒ ｌＳ ｓ ｅ ｆ ｔ ｍ ｏ ｐ ｅ ｉ ｎ ｔｃ ｓｇ ｆｔ ｅ Ａｔｉｕ ｅ Ｃｏ ｔ ｏ ｙ ｔ ｍ ｏ ｈｅ Ａｔ ｓ ｈ ｒｃ Ｋｉ ｅ ｉ Ｉ ｔ ｒ ｅ ｔ ｒ ｗｉｈ Ｉ ｖ ｒ ａ ｌ ｌ ｎ ｔ ｎ ｅ ｃ ｐ ｏ ｔ ｎ ａ ｉ ｂ ｅ Ｒｏ ｌ ｇ Ｒａ ｅ ｉ
摘
要 ： 对大气层 内滚转角速度稳定动能拦截器具有 反应快 速 、 针 耦台性强 等特 点 ， 本文首先分析 了传统
的小 扰 动 法 设 计 姿 控 系统 的 优 缺 点 ， 后 提 出 了基 于极 点 区 域 配 置 的 变增 益 控 制 系统 设 计 方 法 该 方 法 通 过 然
在整个参数空间寻 求单一李亚普诺夫 函数来保证 系统 的全局稳定 ， 与小扰法相 比， 它不仅 可保证理论 上的稳 定， 而且离散计算量小 。最后的仿 真表明 ， 基于该方法设 计的控制 器具有 良好 的控制性能 。 关键词 ： 动能拦截器 ； 线性变参数 ； 极点区域配置 ； 线性矩 阵不 等式
ｓ ｈ ｄｕｉｇ ｍｅ ｏ ａ ｅ ｎ ｔｅｒｇｏ ａ ｏ ｅｐａ ｅ ｎ ，ｗｌ ｃ ｎ ｓａＬｙ ｐ ｏ ｍｅｉｎ ｉ ｌ ｏｅ ｐ ｒ ｍｅｅ ｐ ｃ ｏｇ ａｍ￣ ｅｓ ｓ ｃ ｅ ｌｎ ｔ ｄ ｂ ｓ ｄ ｏ ｈ ｅ ｉｎ ｌｐ ｌ ｌｃ ｍｅ ｔ ｈ ｉ ｉ ｆ ｈ ｆ ｄ ａ ｍｌｖｆ ｔ ｎ ｆｅｗｂ ｌ ａａ ｔｒｓ ａ ｅ ｔ ｒ ｔ ｙ — ｉ ｏ ｉ ｎ ｅ ｔｍ ｔｂｌｔ ｅ ｓａ ｉｉ ｙ．Ｃｏ ａ ｅ ｉｈ ｔｅ ｃａ ｓｃ ｍｅｈ ， ｔｅ ｎ ｗ ｍｅ ｏ ｓ ｎ ｔ ｎ ｙ ｓａ ｌ ｈ ｏ ｅｉａｌ ｂ ｔ＇ｓ ＯＩ，ｎｅ ｔｉ ａｅｄａｉｎ． ｍｐ ｒｄ ｗ ｔ ｈ ｌｓ ｉ ｔｏ ｄ ｈ ｅ ｔｄ ｉ ｏ ｏ ｌ ｔｂｅ ｔｅ ｒ ｔ ｌｙ， ｕ ａ ｏ Ｃ Ｐｒ ｉｎ ｎ ｅ ｌｔ ｔ ｈ ｃ ｌ ｅ ｏ Ｓｍｕａｉｎ ｒｓ ｌｓｓ ｏ ｔａ ｏ ｔｏｌｒｂ ｓ ｎ ｔｅ ｍｅ ｏ ｉｂ ｂ ｒ ｐ ｓ ｄ ｉ ｉｓ ｐ ｐ ｒｌ ｏ ｄ ｐ ｒ ｍｌｎ ｅ． ｉ ｌｔ ｅ ｕｔ ｈ ｗ ｔｃ ｎｒ ｌｅ ａｅｄ ｏ ｈ ｔｄ ｗｈｃ ｅ ｐ ｏｅ ｎ ｔ ａ ｍｓ ｇ ｏ ｅｆ ａ ｅ ｏ ｈ ｈ ｏ ｆ ｅ ｏ
大气层高层功能拦截器侧窗定向方位研究
Ｋｅ ｒ ｓ ｈｇ ｅ ｔ ｓ ｈ ｒ ；ｋｎ ｔ ｉ ｅ ｉｌ ；ｓ ｅ ｗ ｎ ｏ ｒ ｎ ｔ ｎ ｈ ｄ ｃ ｄ ａ ａ ｋ ａ ｌ ｙ ｗｏ ｄ ： ｉ ｒａ ｈ ｍｏｐ ｅｅ ｉｅ ｃ ｋｌ ｖ ｈｃｅ ｉ ｄ ｗ ｏ ｅ ｔｉ ；ｔｅ ｉ ｕ ｅ ｔ ｃ ｎ ｅ ｉ ｌ ｄ ｉ ｉ ａ ｏ ｎ ｔ ｇ
ｈ ｉ ｄ ｗ ｄ ｔ ｉ ｏ ｔｅ ｓ ｅ ｗ ｎ ｏ ｅｅ ｔ ｎ ｃ ｍｍａ ｄ ａ ｄ ｔｅ Ｋ ｎｙ ｒ ｅ ｓｏ ｅ ｏ ｅ ｔ ｇ ａ ｔ ｎ ｔ ｎ ｓ ｅ ｉｔｒｅ ｔ ｎ ｉ ｓ ｃｍｕ ｔｎ ｅ ， ｄ ｉ ｃｏ ｎ ｎ ＫＶ ｏ ｌ ｅ ｄ ｎ ｒ ｎ ｎ ｃ ｏ ｆ ｉｈ ｔ ｎｅｃ ｐ ｏ ｍｏ ｔ ｉ ｍｓ ｃ ｓ ｈ Ｉ ｉ ｉ ｉ ｏｉ ｈ ｉ ｎ ａ
ｙ ｅ ｅ ｒ ｔ ａｌ ．Ｃ ｎ ｅ ｕ ｎｌ ，ｔｅ ｏ ￣ ａ ｉ ｃ ｏ ｅ ｓ ｅ ｗ ｎ ｏ ｒ ｎａ ｏ ｓｅ ｕ ｅ ｅ ａ ｒｄ ｎ ｍｉ ｒ ｋ ｎ ｉｔ ｚ ｄ ｔ ｏｅ ｃ ｌ ｈ ｉ ｙ ｏ ｓ ｑ ｅ ｔ ｈ ｐ ａ ｄ ｒ ｔ ｎ ｏ ｔ ｉ ｉｄ ｗ ｏｉ ｔｔ ｎ ｉ ｄ ｃ ｄ ａ ｔ ｅｏ ｙ ａ ｃ ｆ ｃ ｔ ｅ ｏ ｙ ｌ ｅｉ ｆ ｈ ｄ ｅ ｉ ｓｈ ｏｅ ａ ｎ
率 的变化规律 ， 从理论上分析 了由侧窗定向产生的攻角对拦截结果 的影响 ， 到了只考 虑气动力影响下 的最 得 佳定 向方位 ； 然后综合考虑气动力 、 轨控 系统 、 姿控 系统 的影 响 ， 出了不 同作 战高度 下侧窗定 向方位 的选择 给
方法 。数字仿真结果表 明， 此种方法能够满足侧 窗探测 的要求 ， 且在大多数情况下 只需 一次定 向即可完成拦
第３ Ｏ卷第 ６ 期
国 防 科 技 大 学 学 报 ＪＵ Ｎ ＬＯ ＡＩ Ａ ＮＶ￣ ＩＹＯ 礤． ｓ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ Ｏ Ｒ Ａ Ｆ ＴＯ Ｌ Ｕ Ｉ］ Ｔ Ｆ Ｅ Ｅ Ｅ Ｈ ＯＯ Ｙ Ｎ Ｎ Ｄ Ｎ Ｔ
大气层外动能拦截器末制导律与能量优化方法
Ｔｅ ｒ ｍｉ ｎ ａ ｌ ｇ ｕ ｉ ｄａ ｎｃ ｅ ｌ ａ ｗ ｆ ｏ ｒ ｅ ｘ ｏ ａ ｔ ｍｏ ｓ ｐ ｈｅ ｒ ｉ ｃ ｋｉ ｌ ｌ ｖ ｅ ｈｉ ｃ ｌ ｅ ｗｉ ｔ ｈ ｅ ｎｅ ｒ ｇ ｙ ｏ ｐｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ
文章编号 ： １ ０ ０ １ — ５ ０ ６ Ｘ（ ２ ０ １ ７ ） ０ ２ － ０ ３ ７ ６ — ０ ７
网址 ： ｗｗｗ． ｓ ｙ ｓ — ｅ ｌ ｅ ． ｃ ｏ ｎ ｒ
大气 层 外 动 能 拦截 器 末 制 导律 与 能 量优 化 方 法
郭 建 国 ，韩 拓 ，周 军 ，王 国 庆
动 加 速 度 和 拦 截 器 状 态估 计 误 差 的情 况 下 ， 基于预测 控制 理论 ， 提 出 了一 种 形 式 简 单 的 增 广 预 测 制 导 律 ， 并 且 采 用 李雅 普 诺 夫 第 二 方 法 证 明 了制 导 系统 的 渐 近 稳 定 性 。针 对 拦 截 器 能 量 优 化 问 题 ， 提 出 了 一 种 基 于 序 列 二 次 规 划（ ｓ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｌ ｑ ｕ ａ ｄ ｒ ａ ｔ ｉ ｃ ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍｍｉ ｎ ｇ ， Ｓ ＱＰ ） 算 法 的 拦 截 器 能 量 优 化 方 法 。仿 真 结 果 表 明 ， 所 设 计 的 制 导 律 和 能 量 优 化方法 ， 能 够 在 精 确 命 中 目标 的 同 时 ， 满足燃 料消耗 最小 、 发 动 机 开 关频 率 较 小 的要 求 。 关 键 词 ：动 能拦 截 器 ； 误差源； 增 广预 测 制 导 律 ； 能 量优 化 ； 序 列 二 次规 划
对外大气层动能杀伤拦截器EKV的突防方法研究
第35卷，增刊、，01．35Su pp I e m e n t红外与激光工程I n厅ar ed a nd Las er E n gi n eer i ng2006年l O月O ct．2006对外大气层动能杀伤拦截器EK V的突防方法研究冯小荣，樊秋林(东北电子技术研究所，辽宁锦州121000)摘要：美国国家导弹防御系统(N M D)中外大气层动能杀伤拦截器(E K v)是一个靠直接碰撞杀伤的拦截武器，它自身具有红外探测和可见光探测能力，，是拦截弹道导弹的高可靠有效工具，根据外大气层动能杀伤拦截器EK v的特性和工作原理，归纳了弹道导弹对外大气层动能杀伤拦截器EK V突防可采用的5种方法，有太空伞技术、隐身技术、伪装欺骗、多弹头技术和拦截E K v拦截器技术，并在文章中详细分析了采用5种方法的必要性和可实现性。
关键词：弹道导弹；地基拦截器；太空伞；隐身技术；伪装欺骗；高空诱饵中图分类号：T J761文献标识码：A文章编号：1007．2276(2006)增A．0052．04B r eakt hr ough m et hod t o E K VFE N G X i ao-r ong，FA N Q i u-l i n(N o埘l∞豇R∞car ch I ns t“u t e of E I c“m ni c T e cl l l l ol o gy’Ji nz IIo u12l O∞，C hi m)A bst阳ct：EK V j Il N M D i s粕i nt erc印t i ll g w eap l on d印end协g on di r ec t l y col l i di ng f or ki l Ji ng．I t i s a hi g h r e l i a bl e aI l d aV ai l a bl e t ool t o i nt e r cept bal l i st i c m i s s i l e，w hi ch h弱洒疗a r ed嬲d V i si bl e det ec t i ng abi l i t)，．B ased on char act er i st i c s and w or ki I l g p订nc i pl e of E K V f i Ve m et h ods of space啪brel l a t echnol ogy'hi di ng t e chnol ogy，c帅叫f l age，m ul t i-w ar head t e chnol ogy锄d E K V i11t er c ept i ng t echn ol ogy ar e i n仃oduced，w hi ch c an be adop t ed t o bre棚l rougl l by bal l i st i c m i s si l e t o E K V I n t lle end，nec ess埘锄d r eal i zabl i妙of f i ve m et h ods ar e锄a l yzed det ai l e dl y i n t he paper．K ey w or ds：B a l l i st i c m i ssi l e；G r ound-b觞ed i nt er cept or；Space删曲rel l a；H i di Il g t ech nol og)r；C锄ounage；H i gh al t i t ude bai tO引言自从弹道导弹问世以来，世界军事大国就一直在寻找对付弹道导弹的技术途径，尤其是俄罗斯等国正在积极发展反导防御系统：先进的弹道导弹防御系统的出现和发展是军事斗争和科学技术发展的必然产物。
拦截器多模估计制导控制系统综合设计方法
航天控制Ｊｕｎ．２００９－７６‘Ａｅｒ。
ｓｐａｃｅＣｏｎｔｒ。
１Ｖ０１．２７，Ｎ。
．３拦截器多模估计／制导／控制系统综合设计方法唐治理１雷虎民１邵雷１徐剑芸２１．空军工程大学导弹学院，陕西三原７１３８００２．中国空空导弹研究院，河南洛阳４７１００９摘要在拦截高速高机动目标时，针对目标作随机机动，估计、制导系统独立设计的前提条件一分离定理和确定性等价原则不再满足，也不存在一个全局的估计／制导算法对所有的目标机动方式均为最优的问题，讨论了它估计／制导系统综合设计的必要性。
并考虑到制导／控制综合设计的系统比独立设计的制导、控制系统有更优越的性能，以及高阶滑模控制有优良的控制性能，给出了一种基于高阶滑模的多模估计／制导／控制综合设计系统的结构。
关键词动能拦截器；随机机动目标；高阶滑模控制；多模控制中图分类号：Ｖ４４８．２文献标识码：Ａ文章编号：１００６－３２４２（２００９）０３－００７６－０４Ｍｕｌｔｉ－ｍｏｄｅｌＥｓｔｉｍａｔｅ／Ｇｕｉｄａｎｃｅ／ＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＤｅｓｉｇｎｆｏｒＩｎｔｅｒｃｅｐｔｏｒＴＡＮＧＺｈｉｌｉｌＬＥＩＨｕｍｉｎｌＳＨＡＯＬｅｉｌＸＵＪｉａｎｙｕｎ２１．ＴｈｅＭｉｓｓｉｌｅＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＡｉｒＦｏｒｃｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｘｉ７１３８００，Ｃｈｉｎａ２．ＴｈｅＡｉｒ—ｔｏ—ＡｉｒＭｉｓｓｉｌｅＩｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｈｉｎａ，Ｌｕｏｙａｎｇ４７１００９，ＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔＷｈｅｎｉｎｔｅｒｃｅｐｔｓｔｈｅｈｉｇｈｖｅｌｏｃｉｔｙａｎｄｈｉｇｈｌｙｍａｎｅｕｖｅｒａｂｌｅｔａｒｇｅｔ，ｆｏｒｔｈｅｍａｎｅｕｖｅｒｏｆｔｈｅｔａｒｇｅｔｉｓｒａｎｄｏｍ，ｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｓｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｃｅｒｔａｉｎｔｙｅｑｕｉｖａｌｅｎｃｅａｒｅｎｏｔｖａｌｉｄｉｔｙｄｕｒｉｎｇｔｈｅｄｅｓ喀ｎｅｓｔｉｍａｔｏｒａｎｄｇｕｉｄａｎｃｅｓ弘ｔｅｍｏｆｉｎｔｅｒｃｅｐｔｉｎｇｍｉｓｓｉｌｅ，ｔｈｅｒｅｉｓｎｏｇｌｏｂａｌｏｐｔｉｍａｌｅｓｔｉｍａｔｅ／ｇｕｉｄａｎｃｅｌａｗｆｏｒａｌｌｆｅａｓｉ－ｂｌｅｔａｒｇｅｔｍａｎｅｕｖｅｒ，ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅｎｅｃｅｓｓｉｔｙｏｆｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｄｅｓｉｇｎｏｆｅ５ｔｉ，ｎ口ｔｅ／ｇ“￡ｄ口ｎｃｅｓｙｓｔｅｍａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｇｕｉｄａｎｃｅ／ｃｏｎｔｒｏｌｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｄｅｓｉｇｎｓｙｓｔｅｍｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｔｈａｎｔｈｅｏｎｅｗｈｉｃｈｓｅｐａｒａｔｅｄｅｓｉｇｎｅｄ，ａｎｄｈｉｇｈｅｒ—ｏｒｄｅｒｓｌｉｄｉｎｇｍｏｄｅｃｏｎｔｒｏｌｈａｓｇｏｏｄｐｅｏＣｏｒｍａｎｃｅ，ａｈｉｇｈｅｒ—ｏｒｄｅｒｓｌｉｄｉｎｇｍｏｄｅｃｏｎｔｒｏｌｂａｓｅｄｍｕｌｔｉ—ｍｏｄｅｌｅｓｆｉｍｎ幻ｒ／ｇｕｉｄｏ，暑ｃｅ／ｃＤｎｔｒｏＺｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｄｅｓ喀ｎｓｙｓｔｅｍｓｔｒｕｃｔｕｒｅｆｏｒｉｎｔｅｒｃｅｐｔｏｒｍｉｓｓｉｌｅｉｓｐｒｅｓｅｎ－ｔｅｄ．ＫｅｙｗｏｒｄｓＫｉｎｅｔｉｃｋｉｌｌｖｅｈｉｃｌｅ；Ｒａｎｄｏｍｍａｎｅｕｖｅｒａｂｌｅｔａｒｇｅｔ；Ｈｉｇｈｅｒ－ｏｒｄｅｒｓｌｉｄｉｎｇｍｏｄｅ；Ｍｕｌｔｉ—ｍｏｄｅｌ高速度高机动弹道目标给拦截器设计提出了严峻的挑战，尤其是针对高速高机动的弹道目标，・总装武器装备预研基金项目（９１４０Ａ０４０５１Ｍ０７ＪＢ３２０１）；航空科学基金资助项目（２００６ＺＣｌ２００４）收稿日期：２００８－０２－０２作者简介：唐治理（１９８１一），男，湖南益阳人，博士研究生，主要研究方向为非线性变结构控制理论和非线性飞行器控制系统设计；雷虎民（１９６０．），男，陕西合阳人，教授，博士生导师，主要研究方向为非线性控制理论及其在飞行器导航、精确制导与控制中的应用；邵雷（１９８２．），男，湖北天门人，博士研究生，主要研究方向为多模型控制理论及在非线性飞行器控制系统设计中的应用；徐剑芸（１９７１－），女，陕西汉中人，研究员，主要研究方向为导弹高精度制导与控制律设计及其工程实现。
大气层外动能多拦截器目标拦截策略研究
Ｏ ｖ ） （） ＇ Ｏ ５ ｒ Ｍ Ｍ
算 拦 截 弹 转 弯 最 大 理 论 攻 角 ％ 。 （ 程 序 角 序 列 或 （ ）和 发射 时间 ｔ。多 目标情况 下设 计更加 复杂 ， ｆ ） ｏ
首 先 按 上 述 方 法 规 划 一 条 拦 截 初 始 弹 道 Ｔ ｊｏ Ｚ ， ） 其 零脱靶 量弹 道瞄准 点可选 择为威胁 ｒ （ ，Ｍ ， ａ ｔ￣
２ Ｄｅ ａｔ ｎ ｆ ｅｔ ｇａ ｄＣ ｍｍａ ｄ ｔｅＡｃｄ ｍｙｏ ｑ ｉｍｅ ｔ ｏ ． ｐｒ ｍｅ ｔ ｓ ｎ ｎ ｏ ｏＴ ｉ ｎ ，ｈ ａｅ ｆ ｕｐ ｎ ｍｍａ ｄ＆ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ， ｅ ｉｇ １ １ １ ） Ｅ Ｃ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｂ ｉ ｎ ， ０ ４ ６ ｊ Ａ ｓｒ ｃ： ｈ ａ ｔ ｏｉｙｏ ｘ —ｔ ｓｈｒ ｕｔ Ｋ ｎ ｔ ｅ ｉｌ ｔｄｅ ｈｓｐ ｐ ｒＴ ｅｏ ｊｃｉｅｆｎ ｔ ｎｏ ｂ ｔａ ｔ Ｔ ｅｉ ｃ ｌ ｆ ｏａ ｍｐ ｐ ｃ Ｅ ｍｏｐ ｅｅＭ ｌ ｉｅｉ Ｖ ｈｃｅｉ ｓ ｉｄｉ ｔｉ ａ ｅ￣ ｈ ｂｅ ｔ ｕ ｃｉ ｆ ｉ ｃ ｓ ｕ ｎ ｖ ｏ
作 战过程 如 下 ：助推 火 箭抛撒 出大 量 的 ＭＫ Ｖ，它 们 与
一
准 点 的选 择和 子拦 截 器 目标 分配 序列 。拦截 策 略本质
上 属于 动态 规 划 问题 ，通 过对 目标 函数 的合 理分 析 ，
并 对不 同阶段 的状 态 和 决策进 行 研 究 ，最后 可应 用动 态 规划 中 的最优 化方 法求 解最优 的拦 截策 略 。
威胁 权 重 ，即 Ｍａ（ｉ＝ ； 为第 ｉ 目标 的拦 截概 率 。 ｘｗ） １ 个
根 据一般 单拦 截器 零脱 靶量 弹道 设计 的过 程 ，需 要 根据 目标外推 弹道选 择理论拦 截 点 ， 后迭代 计 然
直接力控制的大气层外动能拦截器末段制导控制研究
摘要本文主要研究了大气层外动能拦截器(EKV)末段制导控制问题。
EKV在拦截大气层外来袭的弹道导弹时，需要针对目标的机动突防做出快速的反应，并最终用动能碰撞的方式杀伤目标。
这就对EKV的导引律设计和姿态控制系统提出了很高的要求。
另外，EKV在末段拦截过程中，其姿控推力是由脉冲固体火箭发动机组提供，在设计姿态控制系统时，应充分考虑这种推力形式带来的影响。
基于大气层外动能拦截器的特点，结合以上问题，本文进行了以下的研究工作：首先，建立了动能拦截器仿真分析的六自由度模型，并建立了EKV轨道控制发动机和姿态控制发动机的模型。
其次，研究了滑模变结构控制理论在动能拦截器末段导引律设计中的应用，并在前人工作的基础上，针对传统滑模变结构导引律(ASMG)容易造成视线角速率抖振的现象，本文引入模糊神经网络系统对滑模变结构导引律的变结构项参数进行优化来削弱抖振。
为了避免神经网络系统在线学习速度慢的缺陷，采取应用大量先验数据对模糊神经网络系统进行离线训练的方式，使得在线学习时神经网络系统可以快速得到最优的滑模变结构项参数。
再次，针对EKV姿态控制中出现的三通道强耦合、非线性的特点，应用滑模变结构控制理论设计了EKV姿态控制器，为了消除抖振的影响，减少姿控发动机消耗，本文为滑模姿态控制器设计了智能控制规则，对不同的控制误差选择不同的控制力矩，在保证控制精度的前提下尽可能的削弱抖振。
同时，针对EKV特有的姿态控制执行机构——分布式脉冲火箭发动机组，设计了补偿点火算法。
仿真分析表明，智能滑模姿态控制器与补偿点火算法相结合可以完成动能拦截器末制导段的姿控任务。
最后，将质心漂移和推力偏心对动能拦截器末段控制的影响引入了六自由度仿真系统。
在考虑动能拦截器姿轨控耦合的情况下，对不同机动形式的目标进行了模拟打靶试验，并分析了不同机动形式对脱靶量造成的影响。
仿真结果表明，本文设计的末段导引律、姿态控制器以及姿控发动机系统点火算法可以满足动能拦截器的工作要求。
对外大气层动能杀伤拦截器EKV的突防方法研究
第35卷，增刊、，01．35Su pp I e m e n t红外与激光工程I n厅ar ed a nd Las er E n gi n eer i ng2006年l O月O ct．2006对外大气层动能杀伤拦截器EK V的突防方法研究冯小荣，樊秋林(东北电子技术研究所，辽宁锦州121000)摘要：美国国家导弹防御系统(N M D)中外大气层动能杀伤拦截器(E K v)是一个靠直接碰撞杀伤的拦截武器，它自身具有红外探测和可见光探测能力，，是拦截弹道导弹的高可靠有效工具，根据外大气层动能杀伤拦截器EK v的特性和工作原理，归纳了弹道导弹对外大气层动能杀伤拦截器EK V突防可采用的5种方法，有太空伞技术、隐身技术、伪装欺骗、多弹头技术和拦截E K v拦截器技术，并在文章中详细分析了采用5种方法的必要性和可实现性。
关键词：弹道导弹；地基拦截器；太空伞；隐身技术；伪装欺骗；高空诱饵中图分类号：T J761文献标识码：A文章编号：1007．2276(2006)增A．0052．04B r eakt hr ough m et hod t o E K VFE N G X i ao-r ong，FA N Q i u-l i n(N o埘l∞豇R∞car ch I ns t“u t e of E I c“m ni c T e cl l l l ol o gy’Ji nz IIo u12l O∞，C hi m)A bst阳ct：EK V j Il N M D i s粕i nt erc印t i ll g w eap l on d印end协g on di r ec t l y col l i di ng f or ki l Ji ng．I t i s a hi g h r e l i a bl e aI l d aV ai l a bl e t ool t o i nt e r cept bal l i st i c m i s s i l e，w hi ch h弱洒疗a r ed嬲d V i si bl e det ec t i ng abi l i t)，．B ased on char act er i st i c s and w or ki I l g p订nc i pl e of E K V f i Ve m et h ods of space啪brel l a t echnol ogy'hi di ng t e chnol ogy，c帅叫f l age，m ul t i-w ar head t e chnol ogy锄d E K V i11t er c ept i ng t echn ol ogy ar e i n仃oduced，w hi ch c an be adop t ed t o bre棚l rougl l by bal l i st i c m i s si l e t o E K V I n t lle end，nec ess埘锄d r eal i zabl i妙of f i ve m et h ods ar e锄a l yzed det ai l e dl y i n t he paper．K ey w or ds：B a l l i st i c m i ssi l e；G r ound-b觞ed i nt er cept or；Space删曲rel l a；H i di Il g t ech nol og)r；C锄ounage；H i gh al t i t ude bai tO引言自从弹道导弹问世以来，世界军事大国就一直在寻找对付弹道导弹的技术途径，尤其是俄罗斯等国正在积极发展反导防御系统：先进的弹道导弹防御系统的出现和发展是军事斗争和科学技术发展的必然产物。
新概念动能拦截武器的发展及关键技术
本文2008-08-29收到,作者分别系空军装备研究院防空所助理工程师、高级工程师新概念动能拦截武器的发展及关键技术李 薇 林干图1 米达斯阿方案摘 要 介绍了动能拦截武器的概念及发展,重点介绍了动能拦截武器的识别技术、导引头技术、惯性测量技术等关键技术。
关键词 新概念武器 动能拦截武器 防御引 言在新军事变革的激烈竞争中,科学技术的迅猛发展为新式武器的研究奠定了基础。
新概念武器在作战方式和作战效能上与传统武器有明显不同,对未来战争将产生革命性的影响。
动能拦截武器(K i n etic K illVeh icle ,KKV )是新概念武器的一种,是一种轻小型化、自动寻的、利用非爆炸性高速飞行所具有的巨大动能,通过直接碰撞方式精确命中来袭目标的武器。
KKV 又被认为光电技术、信息技术高度密集的智能武器,能在复杂的电磁干扰环境中自动识别和选择目标,并实施摧毁性打击。
一个典型的KKV 主要由探测系统、制导与识别系统及动力系统三部分组成。
KKV 技术是现代空天防御战争中颇受重视的一种拦截杀伤目标的方式,是在导弹技术上迅速发展起来的一项新技术。
1 发展现状美国的第一代KKV 为拦截弹上的弹头或动能拦截器,质量为40kg~200kg ,基本上采用单模红外寻的导引头,机动能力小,助推器的质量和体积较大,不具有真假目标识别能力,对外部设备依赖性较强,因此第一代KKV 未能投入使用。
第二代KKV 以地基中段拦截系统上的大气层外拦截器、战区高空区域防御系统的动能拦截武器和海军标准-3拦截弹上的大气层外轻型射弹为代表,是国家导弹防御(NMD )和战术导弹防御(TMD)系统的核心技术。
第二代KKV 向模块化、多用途的方向发展,侧重研究供战术导弹防御用的多种拦截弹方案。
第三代KKV 是一种超级灵巧、能自主识别真假目标、高度智能化的先进KKV 。
质量小、成本低,有独立作战能力,采用复合导引头。
目前,国外仍在继续谋求微小型KKV 的发展和应用,新概念的KKV 研究主要包括:1)针对弹道导弹中段可能释放大量带有诱饵的真假弹头提出的/多对多0拦截策略。
动能杀伤拦截器
动能杀伤拦截器（KKV）技术资料辑KKV, 动能, 拦截器, 大气层, 技术大气层内飞行的KKV关键技术分析综述系统工程与电子技术SYSTEMS ENGINEERING AND ELECTRONICS1999年第21卷第10期 Vol.21 No.10 1999万自明陈定昌殷兴良摘要介绍了国外Kinetic Kill Vehicle(KKV——动能杀伤拦截器)的最新发展情况，论述了导引头安装方式与KKV独立飞行空域的密切关系；随后介绍了大气层内的KKV关键技术问题，并重点分析讨论了光学窗口与气动光学、喷流干扰效应、复合力控制等技术研究内容。
主题词大气层导弹武器系统+动能杀伤拦截器(KKV) Analysis of Key Problems to Endo-Atmospheric KKVWan Ziming Chen Dingchang Yin XingliangCASC,Beijing 100854Abstract This paper introduces the development of KKV and close relations between the mounting form of homing head and the KKV#39;s flying area,then the key problems to endo-atmospheric KKV are discussed.The window and aero-optical technology,jet interaction, composition control technology of varied forces and so on,are emphatically discussed.Keywords Atmosphere Kinetic kill vehicle Key technology1 KKV发展情况综述美国在KKV技术研究上取得了引人注目的进展，这些进展成为先进防空导弹及“战区导弹防御”技术的主要进步点。
浅析美国动能反导拦截技术最新进展
浅析美国动能反导拦截技术最新进展
张凯
【期刊名称】《军民两用技术与产品》
【年(卷),期】2017(000)022
【摘要】动能武器作为一种高精度制导武器,在反导作战中具有重要作用.介绍了美国在动能拦截弹和电磁轨道炮等动能武器方面的研究成果和最新进展,可以看出美国近几年已实现协同作战、一体化作战能力,正在探索新型杀伤器概念、出台机载武器层(AWL)计划,论证电磁轨道炮反导方案.
【总页数】1页(P41)
【作者】张凯
【作者单位】空军工程大学防空反导学院,西安 710051
【正文语种】中文
【相关文献】
1.定向破片杀伤VS直接动能碰撞终极击毁深度解析美俄反导末段拦截技术 [J], 许绪堂
2.直接碰撞动能拦截弹反导机理 [J], 毕开波;刘志强
3.美国空基反导拦截系统的发展浅析 [J], 张笑颜;滕蕊;付克亚;邹强
4.助推段反导的动能拦截弹导引律设计 [J], 董杰;张正成;刘宗福
5.反导动能拦截武器的现状与发展研究 [J], 邵余红
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空基动能拦截弹寻的制导系统性能分析
空基动能拦截弹寻的制导系统性能分析作者：单晓林雷虎民肖增博邢明强来源：《航空兵器》2014年第04期摘要：针对弹道导弹助推段的拦截问题，对空基动能拦截弹的寻的制导系统进行建模和仿真分析。
分析了弹道导弹助推段拦截对拦截弹制导系统的需求，建立了寻的制导系统模型和伴随模型。
通过大量仿真实验，研究了加速度饱和限制、目标位置初始误差、轨控直接侧向力、目标机动以及末导时间等各种因素对拦截弹制导性能的影响，比较了比例导引与增强型比例导引的性能差异。
所得结果可为空基动能拦截弹制导系统的初步设计提供参考。
关键词：弹道导弹；助推段拦截；动能拦截弹；制导系统；伴随方法中图分类号：TP391.9文献标识码：A文章编号：1673-5048（2014）04-0012-060引言弹道导弹在未来战争中具有很大的威胁，利用空基动能拦截弹拦截处于助推段飞行的弹道导弹是世界各国正在研发的先进技术之一[1-2]。
在弹道导弹助推阶段进行拦截，空基拦截弹要实现以直接碰撞方式拦截目标，其制导系统的设计是拦截能否成功的关键[3-4]。
在拦截弹寻的制导系统初步设计时，只有通过对影响制导性能的主要因素进行分析，才能获得制导系统的重要参数。
伴随技术基于系统的脉冲响应，可快速获得各个误差源对系统性能的影响，已被广泛应用于导弹制导系统分析和设计的初期阶段[5-8]。
本文在前人研究成果的基础上，建立空基动能拦截弹制导系统简化模型和伴随模型，通过对仿真结果分析，得出了制导系统主要参数与制导性能之间的关系，并结合弹道导弹助推段拦截对拦截弹制导系统的要求，指出了提高制导系统性能的方向。
1空基动能拦截弹制导系统需求拦截弹制导系统的设计必须充分考虑弹道导弹助推段的弹道特性[9]。
（1）弹道导弹助推段飞行速度较快，弹头坚固，使得战斗部破片难以有效杀伤。
因此，空基拦截弹以动能碰撞的方式拦截目标，这要求其具有很高的制导精度。
（2）弹道导弹助推段飞行时带有明显的尾焰，红外特征明显，故拦截弹宜采用红外成像导引头。
反导拦截 物理学应用
反导拦截物理学应用
反导拦截系统是一种应用物理学原理来防御弹道导弹攻击的高科技武器系统。
它涉及多个物理学分支,包括力学、电磁学、热力学等。
1. 运动学和动力学原理
反导拦截需要精确计算导弹和拦截器的运动轨迹,这需要应用牛顿运动定律、动能定理、角动量守恒等力学原理。
通过对目标导弹的速度、加速度、飞行高度等参数的精确测量和计算,可以确定最佳的拦截时机和拦截器的发射角度。
2. 探测和制导原理
探测导弹的位置是拦截的前提。
雷达、红外线探测等电磁波探测技术源于麦克斯韦电磁理论。
一旦锁定目标,需要制导拦截器精准飞向导弹,这依赖于制导原理如比例导引定理等。
3. 推进原理
拦截器需要高速飞行以拦截导弹,这需要应用火箭推进原理。
根据牛顿运动定律、动量守恒定律等,通过燃烧推进剂产生高速喷流,推动拦截器飞行。
4. 引信和杀伤原理
当拦截器接近导弹时,需要引爆杀伤装置摧毁目标。
这需要应用化学反应热力学原理,设计合适的化学燃烧反应产生足够的热能和冲击波。
反导拦截系统集成了力学、电磁学、热学等多门物理学科的知识,是现代防御技术的杰出代表。
它的研发和运行都离不开对物理定律的深刻理解和精确应用。
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第３ ２ 卷 第０ ８ 期
文 章 编号 ： １ ０ ０ ６— ９ ３ ４ ８ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ８— ０ ０ ３ ２—０ ５
计
算
机
仿
真
２ ０ １ ５ 年０ ８ 月
大 气 层 外 动 能拦 截 器 精 确 制导 估 计 方 法研 究
吴 潇， 黄树 彩 ， 凌 强． 唐 意 东
ｂ ｅ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｎ ｏ ｎ ｌ ｉ ｎ ｅ ａ ｉ ｒ ｔ ｙ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｄ ｂ ｙ ａ ｎ ｇ ｌ ｅ ｏ ｎ ｌ ｙ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ．Ａ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｍｏ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｂ ｅ ｔ ｗ ｅ ｅ ｎ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｃ ｅ ｐ ｔ ｏ ｒ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ
比较 。结果表明 ， Ｉ Ｕ Ｋ Ｆ 算法不仅具有较 高的估计精度 ， 而且具有更好的收敛性 ， 促进 了拦截效果 ， 提高了拦 截精度 。
关键词 ： 大气层外动能拦截器 ； 视线 ； 非线性 ； 状态估计 器
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｊ ８ ６ ６ 文献 标 识 码 ： Ｂ
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ Ｅｓ ｔ ｉ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｍｅ ｔ ｈｏ ｄｓ ｏ ｆ Ｅｘ ｏ— — Ａｔ ｍｏ ｓ ｐｈ ｅ ｒ ｉ ｃ
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（ 空 军 工 程 大 学 防空 反 导 学 院 ， 陕西 西安 ７ １ ０ ０ ５ １ ）
摘 要： 大气层外动能拦截器以直接碰撞 的方式对弹道 目标进行拦 截， 需要对 目标状态的精确估计 ， 然而仅有视线角测量信息 的传统状态估计方法在估计精度或收敛性方面有所欠缺。在视线坐标系下建立拦截器和 目标的相对运 动模型 ， 利用迭代思 想对无迹卡尔曼滤波（ Ｕ ｎ ｓ ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｄ Ｋ ａ ｌ ｍ ａ ｎ Ｆ ｉ ｌ ｔ ｅ ｒ ， Ｕ Ｋ Ｆ） 算 法进 行改进 ， 设计 出基 于迭 代无迹 卡尔 曼滤 波 （ Ｉ ｔ ｅ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ Ｕ ｎ ｓ ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｄ Ｋ ａ ｌ ｍ ａ ｎ ｉ ｆ ｌ ｔ ｅ ｒ ， Ｉ Ｕ Ｋ Ｆ ） 的状态估计器 ， 并与采用扩展卡尔曼滤波（ Ｅ ｘ ｔ ｅ ｎ ｄ ｅ ｄ Ｋ ａ ｌ ｍ ａ ｎ Ｆ ｉ ｌ ｔ ｅ ｒ ， Ｅ Ｋ Ｆ） 和Ｕ Ｋ Ｆ方法 的估计器 进行仿真
ｈ ａ ｖ ｅ ｈ ｉ ｇ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｔ ｉ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｃ ｃ ｕｒ ａｃ ｙ ａ ｎ ｄ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍ ｂ ｅ ｔ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎ ｃ ｏ ｎｖ ｅ ｒ ｇ ｅ ｎｅ ｅ，ｗｈｉ ｃ ｈ ｈａ ｓ ａ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｖ ｅ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｉｎ ｆ ａ ｌ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｃ ｅ ｐ－
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