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      基于空間網(wǎng)格的制導(dǎo)方法研究*

      2013-09-02 08:30:08王芳劉新學(xué)王順宏郭躍
      現(xiàn)代防御技術(shù) 2013年2期
      關(guān)鍵詞:網(wǎng)格法制導(dǎo)彈道

      王芳,劉新學(xué),王順宏,郭躍

      (第二炮兵工程大學(xué),陜西西安 710025)

      0 引言

      攝動(dòng)制導(dǎo)是彈道導(dǎo)彈制導(dǎo)中廣泛應(yīng)用的方法之一,它以小偏差理論為基礎(chǔ),在主動(dòng)段終點(diǎn)進(jìn)行一階泰勒展開,得到相應(yīng)的關(guān)機(jī)方程。這種方法實(shí)施方便,對制導(dǎo)計(jì)算裝置要求低,大量計(jì)算可放在發(fā)射前確定[1]。當(dāng)出現(xiàn)大干擾時(shí),攝動(dòng)制導(dǎo)會(huì)產(chǎn)生較大的制導(dǎo)誤差,而且誤差會(huì)隨著飛行時(shí)間和射程的增大而增加。為了改善攝動(dòng)制導(dǎo)的缺點(diǎn),能夠修正大干擾對導(dǎo)彈的影響,彈道導(dǎo)彈常采用基于需要速度的閉路制導(dǎo),并利用虛擬目標(biāo)計(jì)算需要速度。由于虛擬目標(biāo)確定時(shí)的簡化,造成需要速度的計(jì)算偏差,引起制導(dǎo)方法誤差[2-5]。為了解決這個(gè)問題,本文提出一種基于空間網(wǎng)格的制導(dǎo)方法(以下簡稱為“空間網(wǎng)格法”)。這種方法亦將大量計(jì)算放在射前準(zhǔn)備階段,同時(shí)具有彈上計(jì)算簡單,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量少,獲取數(shù)據(jù)信息速度快,控制簡單易實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn),而且能實(shí)時(shí)修正大干擾造成的偏差,具有廣闊的研究和應(yīng)用前景。

      為了研究較為真實(shí)環(huán)境下空間網(wǎng)格法的可行性和規(guī)律性,文中假設(shè)地球?yàn)閯蛸|(zhì)旋轉(zhuǎn)橢球體,考慮地球自轉(zhuǎn)和扁率對彈道的影響。并在此假設(shè)條件下分析空間網(wǎng)格法的特點(diǎn),檢驗(yàn)這種新方法的可行性和適用性。

      1 空間網(wǎng)格法概述

      1.1 空間網(wǎng)格法的原理

      簡單地說,空間網(wǎng)格法就是在地面將導(dǎo)彈飛行可能經(jīng)過的空間的速度值保存下來,當(dāng)導(dǎo)彈飛到此空域時(shí),將導(dǎo)彈當(dāng)前速度以保存的速度為基準(zhǔn)進(jìn)行修正,直到導(dǎo)彈當(dāng)前位置的當(dāng)前速度與保存值相同時(shí),控制導(dǎo)彈關(guān)機(jī),即可命中目標(biāo)。由于不可能將空間所有點(diǎn)的狀態(tài)信息都記錄下來,因此,將一定的空間區(qū)域通過一定劃分原則,將其劃分成網(wǎng)格狀,僅保存網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)處的狀態(tài)信息,并以此為基準(zhǔn)修正導(dǎo)彈的速度偏差。如圖1所示,空間任意一點(diǎn)A,其速度矢量為v1,在此點(diǎn)的需要速度為v2,若不對速度偏差進(jìn)行修正,經(jīng)過時(shí)間t后飛至B點(diǎn),但無法命中目標(biāo)。若根據(jù)空間網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的速度對v1進(jìn)行修正,當(dāng)?shù)竭_(dá)C點(diǎn)時(shí)達(dá)到關(guān)機(jī)條件,則關(guān)機(jī)后導(dǎo)彈可命中目標(biāo)。

      圖1 空間網(wǎng)格法示意圖Fig.1 Sketch map of space-gird method

      通過以上分析可知,此方法的優(yōu)點(diǎn)首先是脫離了小干擾理論,能修正大干擾對導(dǎo)彈造成的偏差;然后,大量計(jì)算在發(fā)射前就可準(zhǔn)備完畢,計(jì)算速度快,彈上僅需實(shí)時(shí)獲取與當(dāng)前位置吻合的網(wǎng)格信息,并將其參與控制量計(jì)算,對導(dǎo)彈進(jìn)行速度修正即可;最后,具有一定的命中精度,由于射前計(jì)算可以盡量使計(jì)算機(jī)仿真條件接近實(shí)際飛行條件,并將實(shí)際飛行時(shí)彈上無法實(shí)現(xiàn)的數(shù)值積分解算值保存到彈上作為控制基準(zhǔn),確保了命中精度。

      同時(shí)注意到,如果僅在節(jié)點(diǎn)處才能獲取網(wǎng)格信息并對導(dǎo)彈狀態(tài)進(jìn)行修正,網(wǎng)格的密度對飛行數(shù)據(jù)的修正將會(huì)有很大影響:一種可能是網(wǎng)格密度大,修正能力強(qiáng),但存儲(chǔ)量也隨之增大,不利于計(jì)算速度,導(dǎo)致控制延時(shí)或失效;另一種可能是網(wǎng)格密度小,導(dǎo)彈并不能連續(xù)經(jīng)過網(wǎng)格點(diǎn),導(dǎo)致無法獲取基準(zhǔn)參數(shù)。因此,能否獲取網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)外的數(shù)據(jù),對提高計(jì)算效率和該方法的可行性及適用性有很大關(guān)系,這也是本文研究的一個(gè)重要方面。下面首先對空間網(wǎng)格法的建立方法進(jìn)行介紹,這也是對其可行性和適用性進(jìn)行分析的前提條件。

      1.2 空間網(wǎng)格的建立方法

      建立一個(gè)空間網(wǎng)格,需要的基本元素有時(shí)間、速度、位置、網(wǎng)格范圍和網(wǎng)格間距。其中,速度是基于其他元素通過彈道解算得到的導(dǎo)彈控制基準(zhǔn),是空間網(wǎng)格中最重要的元素。下面對它們逐個(gè)進(jìn)行分析。

      (1)基準(zhǔn)坐標(biāo)系的選擇

      1)時(shí)間基準(zhǔn)

      由于地球自轉(zhuǎn)的影響,時(shí)間成為空間網(wǎng)格法必須考慮的因素。導(dǎo)彈當(dāng)前點(diǎn)的時(shí)間應(yīng)該與展開空間網(wǎng)格的中心點(diǎn)的時(shí)間一致,才能使用該網(wǎng)格數(shù)據(jù),否則會(huì)造成結(jié)果偏差。可以將標(biāo)準(zhǔn)彈道上關(guān)機(jī)點(diǎn)附近某一時(shí)間點(diǎn)對應(yīng)的位置為網(wǎng)格中心點(diǎn)Onet,其與標(biāo)準(zhǔn)彈道關(guān)機(jī)點(diǎn)時(shí)間之差為tnet,并以O(shè)net為坐標(biāo)原點(diǎn)在某個(gè)合適的坐標(biāo)系下展開空間網(wǎng)格。依次類推,可以得到多組不同時(shí)間對應(yīng)的空間網(wǎng)格,實(shí)際飛行時(shí)根據(jù)當(dāng)前飛行時(shí)間選擇不同的空間網(wǎng)格解算網(wǎng)格速度 vnet。

      2)速度基準(zhǔn)

      由于彈上計(jì)算是以慣性空間為基準(zhǔn)的,飛行狀態(tài)參數(shù)為慣性系下的值。因此,網(wǎng)格中的速度參數(shù)為慣性系速度值,則可以直接與當(dāng)前速度進(jìn)行比較,提高計(jì)算速度。

      3)位置基準(zhǔn)

      雖然導(dǎo)彈可能受到外界干擾的影響使導(dǎo)彈偏離標(biāo)準(zhǔn)彈道,但基本上都是在導(dǎo)彈飛行軌跡一定范圍的管道內(nèi)。若以慣性坐標(biāo)系為基準(zhǔn),在標(biāo)準(zhǔn)彈道某一點(diǎn)附近展開空間網(wǎng)格,由于網(wǎng)格走向與彈道軌跡走向有較大差別,會(huì)有大量的網(wǎng)格數(shù)據(jù)失效,造成不必要的計(jì)算量和彈上存儲(chǔ)空間的浪費(fèi)。因此,以軌跡坐標(biāo)系為基準(zhǔn),展開空間網(wǎng)格較為合理,可以更有效地發(fā)揮空間網(wǎng)格的作用。如圖2所示慣性坐標(biāo)系下的一段平面彈道,取其上某點(diǎn)為中心展開空間網(wǎng)格。虛線為以慣性坐標(biāo)系為基準(zhǔn)展開的空間網(wǎng)格邊界;實(shí)線為以軌跡坐標(biāo)系為基準(zhǔn),并將網(wǎng)格參數(shù)轉(zhuǎn)換到慣性坐標(biāo)系下的空間網(wǎng)格邊界。通過對比可以看出,在軌跡坐標(biāo)系下展開的空間網(wǎng)格的使用率更高,減小網(wǎng)格數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間的浪費(fèi)。

      圖2 不同坐標(biāo)系下空間網(wǎng)格比較Fig.2 Comparison of space-grids in different coordinate systems

      軌跡坐標(biāo)系[6-9]定義為:取標(biāo)準(zhǔn)彈道關(guān)機(jī)點(diǎn)附近任意一點(diǎn)作為網(wǎng)格中心點(diǎn)Onet,并以此點(diǎn)為軌跡坐標(biāo)系的原點(diǎn)Op;速度v方向?yàn)镺pxp的指向;Opyp位于射擊平面內(nèi),垂直于 Opxp,指向上方;Opzp與Opxp,Opyp構(gòu)成右手直角坐標(biāo)系。

      發(fā)射坐標(biāo)系[2-4]定義為:取發(fā)射點(diǎn)為原點(diǎn)O,Ox軸在發(fā)射點(diǎn)水平面內(nèi),指向發(fā)射瞄準(zhǔn)方向,Oy軸垂直于Ox軸指向上方,Oz軸與Oxy平面垂直并構(gòu)成右手直角坐標(biāo)系。

      因此,使用空間網(wǎng)格時(shí)需要將慣性系位置轉(zhuǎn)換到軌跡坐標(biāo)系方可使用。軌跡坐標(biāo)系[p]與發(fā)射坐標(biāo)系[g]間的關(guān)系矩陣為

      式中:

      式中:θ為彈道傾角;σ為彈道偏角。

      彈道傾角是導(dǎo)彈速度矢量v與水平面之間的夾角,若速度矢量v在水平面之上,彈道傾角為正,反之為負(fù)。彈道偏角為導(dǎo)彈速度矢量v在側(cè)向平面上的投影與Ox軸之間的夾角。迎Oy軸頂視,若Ox軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)到投影線上,則σ為正,反之為負(fù)。再利用發(fā)射坐標(biāo)系與慣性坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換矩陣,則可將彈上實(shí)時(shí)計(jì)算的慣性系位置轉(zhuǎn)換到軌跡系下,再與空間網(wǎng)格數(shù)據(jù)對比,進(jìn)而獲取需要速度。

      但是,需要注意的是,實(shí)際飛行軌跡與標(biāo)準(zhǔn)彈道不一定完全一致,導(dǎo)致當(dāng)前點(diǎn)的彈道傾角和彈道偏角與展開空間網(wǎng)格的基準(zhǔn)參數(shù)可能存在偏差,如果利用當(dāng)前點(diǎn)的彈道傾角和彈道偏角將慣性系位置坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到軌跡坐標(biāo)系,必定產(chǎn)生軌跡坐標(biāo)系與基準(zhǔn)軌跡坐標(biāo)系的偏差。為了解決這個(gè)問題,將基準(zhǔn)軌跡坐標(biāo)系與發(fā)射坐標(biāo)系間轉(zhuǎn)換矩陣的歐拉角保存到彈上,把當(dāng)前慣性系位置轉(zhuǎn)換到基準(zhǔn)軌跡坐標(biāo)系中,再獲取需要的速度值。雖然基準(zhǔn)軌跡與當(dāng)前軌跡變化趨勢有一定偏差,但僅產(chǎn)生網(wǎng)格邊界的一些變化,不影響網(wǎng)格的使用。同時(shí),由于網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)參數(shù)不受彈道傾角和彈道偏角變化的影響,因此該方法不會(huì)影響精度。

      (2)網(wǎng)格范圍和間距的選取

      從導(dǎo)彈飛行特點(diǎn)來看,沿橫向和法向的位置改變值相對縱向要小很多。如果空間網(wǎng)格的空域范圍是正立方體,為了保證縱向距離滿足要求,相應(yīng)增加了不必要的橫向和法向網(wǎng)格數(shù)據(jù)。因此,以軌跡坐標(biāo)系為參考,將空間網(wǎng)格限定在縱向距離長,法向距離次之,橫向距離最短的長方體區(qū)域,可以提高空間網(wǎng)格的利用率。網(wǎng)格范圍Dgrid的確定與空間網(wǎng)格法的精度和外干擾影響有關(guān)??臻g網(wǎng)格法在網(wǎng)格外圍的精度決定網(wǎng)格的空域范圍。同時(shí),如果外干擾可能引起的導(dǎo)彈狀態(tài)參數(shù)偏差超出網(wǎng)格邊界,則彈體無法修正偏差,導(dǎo)致空間網(wǎng)格法失效。因此需要通過數(shù)學(xué)仿真,研究空間網(wǎng)格法的精度和外干擾的影響程度,從而確定網(wǎng)格范圍。

      此外,節(jié)點(diǎn)間距hnode的選擇也很重要,這與節(jié)點(diǎn)之間的速度變化規(guī)律有密切聯(lián)系。如果間距過大,造成不同節(jié)點(diǎn)的速度變化規(guī)律的扭曲,使節(jié)點(diǎn)參數(shù)精度不夠,則需縮短節(jié)點(diǎn)距離以保證速度間的真實(shí)聯(lián)系得以反映。如果間距過小,雖然節(jié)點(diǎn)速度間的規(guī)律得到更為精準(zhǔn)的描述,但是數(shù)據(jù)量大,占用存儲(chǔ)空間多,計(jì)算緩慢,也是不可取的。因此,需要通過仿真試驗(yàn),根據(jù)節(jié)點(diǎn)之間速度的變化規(guī)律和對空間位置的敏感程度,才能確定網(wǎng)格間距。

      (3)節(jié)點(diǎn)速度的確定

      節(jié)點(diǎn)速度vnet求解是空間網(wǎng)格法的重點(diǎn)和難點(diǎn)。根據(jù)橢圓彈道理論,經(jīng)過空間任意兩點(diǎn)間的橢圓有無數(shù)個(gè),因此從空間任意一點(diǎn)有無數(shù)個(gè)速度矢量使其通過目標(biāo)點(diǎn)。因此,必須對速度設(shè)置限制條件,從而確定當(dāng)前點(diǎn)到目標(biāo)點(diǎn)的軌跡,不然無法確定網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)速度。同時(shí),需要規(guī)定速度的搜索順序和搜索原則,使速度變化有一定規(guī)律可循。否則節(jié)點(diǎn)間沒有任何聯(lián)系,導(dǎo)致空間網(wǎng)格法失效。vnet的求解思路如下:

      僅通過改變一個(gè)方向的速度來同時(shí)調(diào)整縱、橫向偏差難以實(shí)現(xiàn),至少需要同時(shí)改變2個(gè)方向的速度才能將縱、橫向偏差修正到要求范圍內(nèi)。如果同時(shí)改變3個(gè)方向速度來修正縱、橫向偏差,由于速度組合太多,調(diào)整原則不好把握,可操作性差。因此,可以采用固定某一方向速度,設(shè)該速度用vconst表示,其他2個(gè)方向速度可變,用valter表示,通過解算彈道得到落點(diǎn)偏差,以先改變速度值大者,再改變速度小者,先修正縱向偏差ΔL,再修正橫向偏差ΔH為原則,得到滿足精度要求的網(wǎng)格速度。若假設(shè)vx一定,vy>vz,通過彈道解算,得到節(jié)點(diǎn)速度;依次類推,改變vconst的大小,再重復(fù)迭代彈道[10-11],解算落點(diǎn)偏差[12],得到節(jié)點(diǎn)相應(yīng)其他2個(gè)方向的速度。于是可以得到同一網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的多組不同速度組合,在使用時(shí)可以根據(jù)實(shí)際需要選擇當(dāng)前位置的需要速度,節(jié)點(diǎn)速度的求解過程如圖3所示。

      根據(jù)以上分析,空間網(wǎng)格法是在不同時(shí)間、不同節(jié)點(diǎn)位置基礎(chǔ)上得到能命中目標(biāo)的多組節(jié)點(diǎn)速度的一種離散化方法。該方法能夠準(zhǔn)確計(jì)算需要速度,但是計(jì)算產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)給彈上存儲(chǔ)和計(jì)算帶來一定難度。因此,空間網(wǎng)格不同節(jié)點(diǎn)的速度之間是否相互聯(lián)系,不同時(shí)間對應(yīng)的空間網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)速度是否有規(guī)律可循,成為該方法能否進(jìn)一步簡化,是否能得到準(zhǔn)確的網(wǎng)格速度,以及進(jìn)一步提高計(jì)算速度的重要環(huán)節(jié)。

      2 空間網(wǎng)格法的規(guī)律性分析

      初始條件:以彈道A的關(guān)機(jī)點(diǎn)為網(wǎng)格中心點(diǎn)Onet,飛行時(shí)間為 tnet;網(wǎng)格范圍 Dgrid,Opxp方向(-100 000,100 000)m,Opyp方向 (-15 000,15 000)m,Opzp方向(-3 000,3 000)m;節(jié)點(diǎn)間距hnode,Opxp方向4 000 m,Opyp方向1 000 m,Opzp方向1 000 m。假設(shè)vconst=vx,通過調(diào)整vy和 vz修正ΔL和ΔH。

      根據(jù)以上條件分析如下3種情況時(shí),vnet在空間網(wǎng)格中的變化情況。

      (1)tnet相同,vconst唯一

      這是在空間網(wǎng)格中對速度以外的其他元素都加以限定所建立的網(wǎng)格。此條件下的空間網(wǎng)格是空間網(wǎng)格法中的基礎(chǔ)網(wǎng)格,空間網(wǎng)格法是由多個(gè)基礎(chǔ)網(wǎng)格組成的。本小節(jié)主要是分析在僅劃分出一個(gè)空間網(wǎng)格時(shí),valter的變化規(guī)律。

      圖4,5分別給出vy隨x和y,vy隨x和z的變化規(guī)律,可以看出vy與x,y和vy與x,z均近似成雙線性關(guān)系。即vy與節(jié)點(diǎn)位置近似成線性關(guān)系。

      (2)tnet相同,vconst變化

      在(1)的基礎(chǔ)上,如果vconst=vx變化,則得到同一節(jié)點(diǎn)處,相同空間網(wǎng)格的不同vnet=vy。圖6給出了vy隨vx的變化關(guān)系,圖中顯示vy與vx也滿足線性關(guān)系。

      (3)tnet變化,vconst唯一

      由于飛行時(shí)間對落點(diǎn)有影響,因此必須分析當(dāng)tnet不同時(shí)的情況。如圖7所示的vy在不同tnet條件下的變化趨勢??梢钥闯鰒y與tnet近似成線性關(guān)系。

      圖7 vy隨tnet的變化規(guī)律Fig.7 vychange rules with tnet

      tnet變化,vconst變化時(shí)vy的變化規(guī)律是情況(2),(3)疊加時(shí)vy隨tnet和vconst的變化規(guī)律,這里不再給出示意圖。由于vy與vconst滿足線性關(guān)系,vy與tnet也近似成線性關(guān)系,則tnet和vconst同時(shí)變化對vy的影響,與情況(1)中分析的結(jié)果類似,即vy與tnet,vconst成雙線性關(guān)系。

      以上給出了 vy隨 t,x,y,z,vconst的變化規(guī)律,vz的變化情況與之類似,這里不再具體分析。通過以上分析,可以看出空間網(wǎng)格法中valter的變化是有規(guī)律可循的。層層的線性關(guān)系構(gòu)成空間的多維網(wǎng)格,當(dāng)給定 t,x,y,z,vconst時(shí),可以通過線性插值得到valter,從而確定需要速度。但是這種線性程度是否滿足精度需要,必須加以分析才能確定空間網(wǎng)格法是否具有使用價(jià)值。

      3 空間網(wǎng)格法的可實(shí)現(xiàn)性分析

      通過第 2 節(jié)的分析,valter與 t,x,y,z,vconst近似成線性關(guān)系。但是線性程度的好壞直接影響導(dǎo)彈當(dāng)前位置需要速度的精度,能否通過線性插值或其他擬合方法得到符合精度要求的節(jié)點(diǎn)速度vnet是空間網(wǎng)格法得以使用的重要依據(jù)。利用與第2節(jié)相同的初始條件和仿真得到的空間網(wǎng)格數(shù)據(jù),對空間網(wǎng)格法的線性程度進(jìn)行分析。

      分析方法是假設(shè)空間網(wǎng)格法符合多維線性關(guān)系,利用線性插值得到節(jié)點(diǎn)以外空間點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)參數(shù),并以此為關(guān)機(jī)點(diǎn)參數(shù)解算被動(dòng)段彈道,計(jì)算落點(diǎn)偏差是否滿足精度要求。如果滿足要求,則空間網(wǎng)格法的線性程度好,網(wǎng)格數(shù)據(jù)規(guī)律性強(qiáng),可以作為控制導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)的基準(zhǔn)參數(shù)。如果不滿足要求,而其他曲線擬合函數(shù)也無法滿足要求,則網(wǎng)格數(shù)據(jù)的波動(dòng)起伏較大,僅存在局部線性關(guān)系,則限制了該方法的使用。

      仍以vconst=vx為例,按照第2節(jié)給出的幾種情況分別對節(jié)點(diǎn)以外空間點(diǎn)的精度進(jìn)行分析。

      (1)vx和 t不變時(shí),假設(shè) vx=6 048,t=0。vy,vz分別與x,y,z的線性程度分析如表1和表2所示。表中隨機(jī)給出多組x,y,z,通過三次線性插值得到對應(yīng)的vy,vz,并計(jì)算落點(diǎn)偏差ΔL和ΔH??梢钥闯?,如果導(dǎo)彈當(dāng)前飛行時(shí)間和vx可以從保存的網(wǎng)格數(shù)據(jù)中找到,而位置不是保存的節(jié)點(diǎn)位置,通過插值得到的需要速度分量,使落點(diǎn)偏差基本上在1 m以內(nèi),滿足精度要求。

      表1 位置偏差仿真結(jié)果1Table 1 Simulation results of position deviation1

      表2 位置偏差仿真結(jié)果2Table 2 Simulation results of position deviation2

      (2)x,y,z,vx不變時(shí),假設(shè) x=10 450,y=1 380,z=720,vx=6 050。vy,vz與 t的線性程度分析如表3所示。表中隨機(jī)給出多組t,線性插值得到對應(yīng)的vy,vz,以及落點(diǎn)偏差ΔL和ΔH。表中數(shù)據(jù)顯示通過時(shí)間插值得到的需要速度分量,保證了落點(diǎn)精度,驗(yàn)證了vy,vz與t具有良好的線性關(guān)系。

      表3 時(shí)間偏差仿真結(jié)果Table 3 Simulation results of time deviation

      (3)x,y,z,t不變時(shí),假設(shè) x=96 000,y=14 000,z=-3 000,t=0。vy,vz與 vx的線性程度分析如表4所示。表中隨機(jī)給出多組vx,線性插值得到對應(yīng)的vy,vz,以及落點(diǎn)偏差ΔL和ΔH。表中落點(diǎn)偏差在1 m以內(nèi),證明vy,vz分別與vx的線性關(guān)系。

      表4 速度vx偏差仿真結(jié)果Table 4 Simulation results of vxdeviation

      從以上分析可以看出 valter與 t,x,y,z,vconst的線性程度很高,落點(diǎn)精度基本保證在1 m以內(nèi),滿足精度要求。當(dāng) t,x,y,z,vconst與節(jié)點(diǎn)參數(shù)不吻合時(shí),通過層層的線性插值得到valter,進(jìn)而得到需要速度。但是,空間網(wǎng)格法需要進(jìn)行大量的計(jì)算,增加了彈上存儲(chǔ)負(fù)擔(dān)。為了在保證精度的前提下減小數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量,需要通過仿真確定合適的網(wǎng)格距離和其他網(wǎng)格元素的步長。另一方面,由于良好的線性關(guān)系,如果利用線性擬合公式表示 valter與 t,x,y,z,vconst的關(guān)系,僅保存方程系數(shù),可以大大減小存儲(chǔ)空間。

      4 結(jié)束語

      基于空間網(wǎng)格的制導(dǎo)方法是在攝動(dòng)制導(dǎo)方法基礎(chǔ)上,為了增強(qiáng)導(dǎo)彈應(yīng)對大干擾偏差的能力而提出的一種新方法。利用空間網(wǎng)格法參與制導(dǎo)運(yùn)算,使得制導(dǎo)精度、抗干擾能力以及自適應(yīng)能力方面均優(yōu)于攝動(dòng)制導(dǎo),同時(shí)具有攝動(dòng)制導(dǎo)中控制參量可以預(yù)先計(jì)算和裝訂,實(shí)時(shí)計(jì)算量小的優(yōu)點(diǎn)??臻g網(wǎng)格法計(jì)算簡單,速度快,精度高,具備在彈上制導(dǎo)計(jì)算中應(yīng)用的條件;并且它將大量工作放在射前計(jì)算,彈上運(yùn)算速度快,控制簡單,易操作。因此,空間網(wǎng)格法具有一定的發(fā)展前景,它的應(yīng)用為導(dǎo)彈抵抗外干擾,提高彈上計(jì)算速度探索了一條新的途徑。

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