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摘要现代战争在对导弹、炮射导弹及制导炸弹等的精度有一定要求的同时，在一些情况下对于其落角也有一定的限制，从而使战斗部能够充分发挥其作战效能，取得最佳毁伤效果。本课题针对传统的比例导引法进行改进，从而对弹道末端的落角进行约束。30690
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（1）本课题推导并研究了传统的比例导引法以及重力修正的比例导引法，并在此基础上采取两种方式进行改进。采用对过载增加偏置项的方式来改进比例导引法达到对弹道倾角的修正与约束。通过将最优控制理论引入比例导引法，选取二次型性能指标，达到对落角进行约束控制的目的。
（2）进行了数字仿真，通过两个不同的导弹速度，三种目标运动情况的仿真来验证两种改进的比例导引法的制导性能。并与传统比例导引法以及重力修正比例导引法在不同的初始状态下进行比较，研究了四种比例导引法在面对不同机动能力的目标时的表现差异。通过定弹目初始水平距离与导弹飞行速度，改变初始弹道高度来使两种改进的比例导引法达到最佳控制效果。
结果表明，偏置比例导引法与最优比例导引法都能够对落角进行控制。通过对比发现，最优比例导引法在面对机动性较强的目标时有更好的制导效果。目标机动性能一定时，提高导弹飞行速度可以使制导效果提升。
关键词 落角约束 比例导引 偏置比例导引法 最优控制理论
毕业论文设计说明书外文摘要
Title Design and Simulation of Artillery Missile’s PNG Law for Impact with Angular Constraint
Abstract
In this project ,to improve missile’s damage ability and hit accuracy
,the traditional PNG was improved with two ways:1.A bias term was added
to constrain the impact angle;2.Using optimal control theory to ensure
the unknown parameter and constrain the impact angle.Two kinds of guidance law was compared with the traditional PNG and the PNG with coefficient gravity in two initial condition and three kinds of target of maneuverability based on trajectory simulation.Result of simulation shows that two kinds of guidance law can make sure missile attach the presented impact angle. The PNG with optimal was better than bias PNG in the condition that target had a good maneuverability.And Result of simulation shows that the better maneuverability the target had the worse two kinds of improve PNG perform.Finally a best height of trajectory was present to make sure the improve PNG had a best performance.
Keywords impact angle constraint;proportion guidance law;bias pro-
portion guidance law;optimal control theory
目 次
1 绪论 1
2 常规比例导引法改进 4
2.1 传统比例导引法 4
2.2 重力修正比例导引法 5
2.3 偏置比例导引法 7
3 最优比例导引法 9
3.1最优控制理论与方法 9
3.2 最优控制在比例导引法中的应用 13
4 仿真模拟与分析 18
4.1 综合仿真 18
4.2 单项仿真 32
结 论 37
致 谢 37
参考文献 39
1 绪论
随着世界各国导弹技术的发展，导弹作为一种重要的打击武器手段具有极大的威胁性。同时其弹头机动能力已经成为一项重要的高科技技术，并逐渐受到国内外的关注。导弹武器系统的毁伤效果主要取决于导弹战斗部的装药量和导弹的制导精度，而传统制导武器通常仅仅要求在制导过程中使末端脱靶量为零以及导弹有尽可能小的过载。而现代战争在对导弹、炮射导弹及制导炸弹等的精度有一定要求的同时，在一些情况下对于其落角也有一定的限制，从而使战斗部能够充分发挥其作战效能，取得最佳毁伤效果。例如在针对坦克攻击时采取攻顶打击；而钻地弹则需要以90度接近地面；在空地反辐射导弹中导弹的毁伤效果不仅与导弹制导精度有关，还与导弹与目标遭遇时的入射角有关。正是由于这些条件的存在，导致需要对导弹在末端进行落角约束。因此本课题针对炮射导弹设计了带有落角约束的比例制导律。