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第1章 滑模变结构导引规律1

1.1 引言1

1.2 空间拦截中的坐标系1

1.2.1 空间拦截中坐标系的定义1

1.2.2 几个坐标系之间的转换关系3

1.3 空间拦截中的弹道方程5

1.3.1 导弹质心运动方程5

1.3.2 目标质心运动方程6

1.3.3 导弹姿态运动方程7

1.3.4 重力加速度计算方法7

1.3.5 导弹质量计算方法8

1.3.6 视线角及视线角速率的计算方法8

1.4 自适应滑模制导律(ASMG)8

1.4.1 目标—导弹相对运动的数学描述8

1.4.2 ASMG的推导10

1.5 最优滑模制导律14

1.5.1 描述寻的制导问题数学模型的另一种推导方法14

1.5.2 基于视线角速率的最优制导律16

1.5.3 最优滑模制导律设计18

1.6 滑模变结构制导律的鲁棒性21

1.6.1 滑动模态对干扰及参数摄动的不变性21

1.6.2 变结构制导律对目标机动和制导参数摄动的鲁棒性26

参考文献26

第2章 智能滑模变结构导引规律28

2.1 引言28

2.2 基于规则的智能自适应滑模制导律(IASMG)28

2.3 空间拦截中IASMG的实现方案31

2.3.1 制导系统的组成31

2.3.2 轨控发动机的工作方式32

2.4 IASMG在空间拦截中的应用36

2.4.1 空间拦截仿真参数设定36

2.4.2 IASMG仿真结果40

2.4.3 仿真结果分析45

2.5 模糊自适应滑模制导律47

参考文献51

第3章 空间拦截器姿态组合控制52

3.1 引言52

3.1.1 空间飞行器姿态控制的任务52

3.1.2 空间拦截器的姿态机动和姿态稳定53

3.2 导弹姿态运动的数学描述53

3.2.1 俯仰子系统54

3.2.2 偏航子系统54

3.2.3 滚转子系统55

3.3 姿态控制器的设计55

3.3.1 俯仰子系统控制器55

3.3.2 偏航子系统控制器57

3.3.3 滚转子系统控制器59

3.3.4 俯仰子系统跟踪问题60

3.3.5 偏航子系统跟踪问题62

3.3.6 组合控制器63

3.4 姿态控制系统实现方案64

3.5 姿态控制仿真研究65

参考文献67

第4章 基于L2增益和H∞控制理论的鲁棒导引规律68

4.1 引言68

4.2 基于L2增益性能指标的鲁棒导引规律(L2RG)69

4.3 L2RG数值仿真研究74

4.3.1 无目标机动和制导参数误差(NGPE)74

4.3.2 无目标机动但有制导参数误差(GPE)75

4.3.3 有目标机动但无制导参数误差76

4.3.4 目标机动且有制导参数误差79

4.4 非线性H∞制导律80

4.4.1 非线性H∞控制理论80

4.4.2 非线性H∞制导律设计82

4.4.3 Hamilton-Jaccobi偏微分不等式的解84

4.4.4 H∞制导律性能评价90

4.5 L2RG与非线性H∞制导律的比较94

参考文献95

第5章 被动测量条件下的非线性跟踪滤波器97

5.1 引言97

5.2 非线性滤波概述98

5.3 非线性滤波在制导和跟踪中的应用103

5.4 推广Kalman滤波(EKF)105

5.5 自适应推广Kalman滤波(AEKF)106

5.5.1 Sage-Husa噪声统计估值器106

5.5.2 Sage-Husa时变噪声统计估值器112

5.5.3 改进的Sage-Husa观测噪声统计估值器115

5.5.4 AEKF算法118

5.5.5 AEKF在仅有角度测量的寻的导弹制导中的应用120

5.6 自适应修正增益推广Kalman滤波128

5.6.1 修正增益推广Kalman观测器(MGEKO)129

5.6.2 修正增益推广Kalman滤波器(MGEKF)131

5.6.3 中介MGEKF的随机稳定性133

5.6.4 MGEKF的随机稳定性137

5.6.5 自适应MGEKF及其在仅有角度测量寻的制导中的应用140

5.7 自适应两步滤波148

5.7.1 自适应两步滤波器(ATSF)148

5.7.2 ATSF的数值仿真153

5.8 几种滤波器的性能分析和比较156

参考文献160

第6章 被动式寻的导弹的双重指标制导律165

6.1 引言165

6.2 被动跟踪问题的可观测性166

6.2.1 目标非机动时“被动跟踪”问题的可观测性分析166

6.2.2 目标机动时“被动跟踪”问题的可观测性分析171

6.3 改进的增广比例制导律175

6.4 运动跟踪滑模制导律(MTSMG)177

6.5 MTSMG数值仿真研究179

参考文献187