图1.1 比例导引回路原理图

1.4  本文主要研究内容

本文主要围绕制导炮弹的末制导方法展开工作，介绍了两种制导炮弹末制导方法，落点预估法和比例导引法。利用Matlab软件环境进行编程仿真，分析两种末制导方法的弹道性能和射击精度，并对比例导引进行修正改进。

本文主要内容如下：

第一章，绪论。概述本文研究的背景和意义，制导弹药的研究现状，以及比例导引律在制导弹药中的应用。

第二章，制导炮弹相关数学模型和制导系统介绍。介绍了研究制导炮弹飞行特性常用的相关坐标系及其相互转换关系；给出了制导炮弹运动学方程，推导了二维平面和三维空间里制导炮弹与目标的相对运动关系，结合导引头和自动驾驶仪分析了制导炮弹的制导回路。

第三章，三维无控质点弹道仿真及散布分析。基于蒙特卡洛思想介绍蒙特卡洛模拟打靶基本步骤，给出了落点圆概率偏差 的计算方法。建立三维无控炮弹模型仿真，采用单一变量控制法分析了随机初始扰动对射击精度的影响。

第四章，基于落点预估法的末制导炮弹导引律设计。首先介绍了预估落点的方法，基于此法建立末制导导引律，通过仿真对比分析当存在初始扰动时此末制导方法导引特性，并分别考虑舵机最大过载限制和惯性延迟时对射击精度的影响。应用蒙特卡洛法通过大量试验仿真分析在存在随机初始扰动时的命中精度及散布情况。

第五章，末制导炮弹比例导引律设计。建立二维比例导引仿真模型，分析其导引特性，讨论比例导引系数对导引性能的影响并筛选出较优比例导引系数。分别建立制导炮弹攻击地面固定目标和移动目标的三维空间比例导引模型，通过特例分析了各自的导引特性以及考虑惯性延迟和最大过载限制下的导引效果；通过抽取大量随机初始扰动条件模拟仿真，进行命中精度和散布分析。还比较分析了落点预估末制导和三维比例导引攻击地面固定目标的导引特性和射击精度。文献综述

第六章，修正比例导引律攻击机动目标仿真设计。通过对比例导引系数进行二维搜索，遴选满足一定射击精度的比例导引系数，应用相对速度比对比例导引系数进行微幅修正，从而得到一种新的比例导引律，以改善对舵机需用过载修正量的要求，并通过特例仿真分析修正比例导引的弹道性能，与传统比例导引对比分析其命中精度。

 2  制导炮弹运动模型及制导系统组成

2.1  制导炮弹常用坐标系

2.1.1  常用坐标系定义

1) 地面坐标系 

地面坐标系 是与地球表面固连的坐标系，坐标原点可以选取地球表面上的任意一点，用 表示。通常在计算制导炮弹的弹道时，取制导炮弹发射点在地球表面的投影位置作为坐标原点 , 轴与地球表面相切，其指向可以是任意方向。对于地面目标， 轴与过 点和目标点的地球大圆相切，指向目标为正。 轴与地平面垂直，向上为正。 轴垂直于 平面，其正向按右手坐标系确定。因此，地面坐标系亦可称为发射坐标系。

由定义可知， 平面是个铅垂平面， 平面是地平面。该坐标系相对地球是静止的，它跟随地球的自转而旋转。若认为地球绕自身极轴作均匀转动，则可以认为地面坐标系 是惯性坐标系。

2) 弹体坐标系 

坐标原点 在制导炮弹的质心上。 轴与弹体纵向对称轴重合，指向弹头部为正向。 轴在弹体纵向对称面内，与 轴垂直，向上为正。 轴垂直与平面 ，指向由右手坐标系确定。 Matlab制导炮弹末段比例导引仿真设计(5):http://www.751com.cn/zidonghua/lunwen_71337.html