助推-滑翔导弹弹道优化及制导方法研究

发布时间：2024-01-31 05:07

　　助推-滑翔导弹作为一种新型远程机动导弹,主要由固体助推火箭和无动力滑翔导弹组成,相比于传统的弹道导弹,其具有较强的中段机动能力,为弹道设计提供了更为丰富的空间。本文紧密跟踪国内外助推-滑翔导弹的弹道设计和制导方法研究现状和发展趋势,对全程弹道优化、助推段多约束制导、固体火箭能量管理、反时敏目标再入制导及多约束最优末制导等关键问题开展了深入研究。具体研究内容包括以下几个部分:首先,阐述了本文的研究背景与意义,介绍了国内外助推-滑翔导弹发展概况,对其弹道优化和制导方法研究现状和趋势进行了分析。建立了描述导弹质心平动的三自由度模型,并给出了导弹仿真模型和相关约束模型。其次,针对助推-滑翔导弹飞行空域大,机动性强,弹道多变的特点,对全程弹道进行了优化设计研究。首先,采用hp自适应伪谱法,将助推-滑翔导弹的弹道优化问题转化为非线性规划问题进行求解。在此基础上,分析了不同再入条件对滑翔轨迹的影响,设计了近似平衡滑翔弹道。在相关约束条件下对助推段和滑翔段进行联合优化,得到不同的飞行方案,分析各自优缺点。然后,对助推段连续点火和间隔点火飞行方案进行了研究,并在间隔点火基础上研究了能量管理弹道的特点。最...

【文章页数】：162 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.1Sanger与钱学森弹道示意图

力进行减幅振荡跳跃、滑翔返回地面。1949年，钱学森研究了一种以火滑翔的洲际运输系统，并采用一种近似平衡滑翔轨迹。图1.1给出了这两意图，其主要的不同体现在再入滑翔段。Sanger和钱学森的研究工作对翔导弹的发展具有深远的意义[5]。

图1.2BOMI（左三）和Dyna-Soar（右二）示意图

图1.2BOMI（左三）和Dyna-Soar（右二）示意图，Bell航空公司基于Sanger的相关研究成果，发展了自己1954年该飞行器得到了美国空军的支持，并取名为“Bom。Bomi最终设计方案是采用助推级+滑翔级的组合方式，

图1.3AlphaDraco飞行器1959年，美国AlphaDraco飞行器第一次成功验证了助推-滑翔飞行的概念

Bomi最终设计方案是采用助推级+滑翔级的组合方式，公里高度，然后采用跳跃滑翔的方式飞行至目标上空完成武美国合并了包括Bell的研究在内的三项超声速飞行器研制a-Soar计划[7]。如图1.2所示，它与BOMI相似，仍然沿用以完成轨道或亚轨道任务。

图1.5通用航空飞行器

图1.4HGV飞行器1987年，美国开展了HGV（HypersonicGlideVehicle）的研究[10]。该飞行器为Dyna-Soar设计思想的延伸，是一种战略核导弹。如图1.4所示，HGV为四个垂直尾翼的三角形升力体飞行器，采用C-C复合材料外壳....

本文编号：3891019