Matlab制导炮弹末段比例导引仿真设计(3)

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制导规律是影响制导炮弹综合性能最重要、最直接的因素，它影响着制导炮弹导引控制系统的设计，决定了制导炮弹的动力学特性和制导精度[4]。因此，制导炮弹导引律的研究，是制导炮弹研究工作的重要组成部分，其中导引方法和导引规律分析是制导炮弹导引控制系统设计中的关键技术之一，导引方法解决在制导炮弹接近目标过程中与目标之间的相对运动关系，不同的导引方法会产生不同的导引律，所选择的导引方法的优劣会直接影响到命中目标的精度和制导炮弹的作战性能。因此，选取合适的导引方法设计制导炮弹的控制系统，使其按照由制导律所确定的理想弹道飞行接近目标，是制导炮弹制导系统的核心问题，具有重要的理论价值和应用价值。本文也正是在这样的背景意义下提出并开展了关于制导炮弹导引律的相关研究工作。

1.2 制导弹药研究现状

1.3 比例导引律在制导弹药中的应用

经典导引律主要有追踪法、平行接近法、比例导引法、三点法和前置角法等。追踪法是指导弹在攻击目标过程中，其速度矢量始终指向目标的一种导引方法[6-9]。这种导引律即可用于攻击固定目标也可用于攻击活动目标。追踪法制导系统的结构较为简单，技术上易于实现，但是当导弹在迎击或攻击近距离高速飞行的目标时，其弹道弯曲较为严重，需要较大的法向调节来过载，且总得要绕到目标后方进行攻击，因而不具备全向攻击的能力。此外，对于速度追踪法，受到命中过载的限制，只有当导弹的速度大于目标的速度才有可能直接命中目标。若导弹的速度等于或小于目标的速度，则导弹与目标最终会保持一定的距离且该距离会越来越远，而不能命中目标。部分空-地导弹、激光制导炸弹采用这种导引方法。

三点法是指导弹在导向目标过程中，导弹、目标和制导站始终在一条直线上 [6-9]。导弹按三点法导引时，其弹道较弯曲，迎击目标时，越是接近目标，弹道就越弯曲，需要法向过载就越大，命中点的需用法向过载达到最大，以致在命中点附近可能造成相当大的导引误差。这种方法的过载与目标机动有关，而且取决于攻击状态。地—空导弹在迎击定高等速飞行的目标时，弹道在命中点达到最大过载；尾追时在导引弹道的初始段上产生最大过载。在三点法导引中，由于目标机动所引起的动态误差难以补偿，往往会形成偏离波束中心线十几米的动态误差。另外，导弹按三点法导引迎击低空目标时，其发射角很小，导弹离轨后可能出现弹道下沉。故为克服这一缺点，有的地—空导弹在攻击目标时采用小高度三点法，以提高初始段高度。小高度三点法是在三点法上加入一项前置偏差量。由于三点法导引弹道特性，对攻击高空或高速度目标很不利，但三点法导引在技术上实施很容易，抗电子干扰能力强，而且其性能往往优越于其他一些制导规律，因而得到广泛的应用。它是地—空导弹使用较多的导引方法之一。

平行接近法是指导弹在接近目标的过程中，目标视线在空间始终保持平行，其在整个导引过程中相对弹道是直线弹道，命中目标的时间也相应较短[6-9]。目标无论做何种机动飞行，采用平行接近法导引，导弹的需用法向过载总是小于目标机动时的法向过载，即导弹弹道的弯曲程度比目标航迹弯曲程度小，因此导弹的机动性就可以小于目标的机动性。平行接近法导引弹道最为平直，因而需用法向过载比较小，则需要的弹翼面积就可以缩小，且对弹体结构的受力和控制系统工作均有利，因而它可以实现全面攻击。就此而言，平行接近法是最好的一种导引方法。平行接近法并未得到广泛应用，主要因为实施这种导引方法对制导系统提出了严格的要求，使得制导系统复杂化。它要求制导系统在每一瞬时都要精确地测量目标及导弹的速度和前置角，并严格保持平行接近法的导引关系。实际上，由于发射瞬时的偏差或飞行过程中的干扰存在，不可能保证导弹的相对速度始终指向目标，其工程实现难度很大。