导弹制导原理第二章 导引律与导引弹道-精品课件(PPT).ppt

导弹制导原理导弹制导原理北航精确制导技术研究中心北航精确制导技术研究中心主讲教师: 主讲教师: 任章任章张庆振张庆振第二章第二章导引律与导引弹道导引律与导引弹道 3 3§ § 导引飞行导引飞行导弹的制导系统有三种基本类型:自主控制、自动寻的(又称自动瞄准)和遥远控制(简称遥控)。所谓自寻的制导是由导引头(弹上敏感器)感受目标辐射或反射的能量,自动形成制导指令,控制导弹飞向目标的制导技术。其特点是比较机动灵活,接近目标时精度较高。但导弹本身装置较复杂,作用距离也较短。所谓遥控制导是指由制导站测量、计算导弹一目标运动参数,形成制导指令,导弹接收指令后,通过弹上控制系统的作用控制导弹飞向目标。制导站可设在地面、空中或海上,导弹上只安装接收指令和执行指令的装置。因此,导弹内装置比较简单,作用距离较远。但在制导过程中,制导站不能撤离,易被敌方攻击,而且制导站离导弹较远时,制导精度下降。 4 4§ § 导引飞行导引飞行按制导系统的不同,弹道分为方案弹道和导引弹道。与自主控制对应的方案弹道本章不作讨论,重点讨论导引弹道。导引弹道是根据目标运动特性,以某种导引方法将导弹导向目标的导弹质心运动轨迹。空一空导弹、地一空导弹、空一地导弹的弹道以及巡航导弹的末段弹道都是导引弹道。导引弹道的制导系统有自寻的和遥控两种类型,也有两种兼用的,称为复合制导。 5 5一、导引方法的分类一、导引方法的分类根据导弹和目标的相对运动关系,导引方法可分为以下几种: (1) 按导弹速度向量与目标视线(又称视线,即导弹一目标连线)的相对位置分为追踪法(导弹速度向量与视线重合,即导弹速度方向始终指向目标)和常值前置角法(导弹速度向量超前视线一个常值角度)。(2) 按目标视线在空间的变化规律分为平行接近法(目标视线在空间平行移动)和比例导引法(导弹速度矢量的转动角速度与目标视线的转动角速度成比例)。(3) 按导弹纵轴与目标视线的相对位置分为直接法(两者重合)和常值方位角法(纵轴超前一个常值角度)。(4) 按制导站一导弹连线和制导站一目标连线的相对位置分为三点法(两连线重合)和前置量法(又称角度法或矫直法,制导站一导弹连线超前一个角度)。 6 6二、导引弹道的研究方法二、导引弹道的研究方法导引弹道的特性主要取决于导引方法和目标运动特性。对应某种确定的导引方法,导引弹道的研究内容包括需用过载、导弹飞行速度、飞行时间、射程和脱靶量等, 这些参数将直接影响命中精度。在导弹和制导系统初步设计阶段,为简化起见,通常采用运动学分析方法研究导引弹道。导引弹道的运动学分析基于以下假设: 1. 、目标和制导站视为质点; 将导弹、目标和制导站视为质点; 2. ; 制导系统理想工作; 3. ( (大小大小) )是已知函数; 是已知函数; 4. ; 目标和制导站的运动规律是已知的; 5. 、目标和制导站始终在同一个平面内运动,该平面称为攻击导弹、目标和制导站始终在同一个平面内运动,该平面称为攻击平面,它可能是水平面、铅垂平面或倾斜平面。平面,它可能是水平面、铅垂平面或倾斜平面。 7 7三、自寻的制导的相对运动方程三、自寻的制导的相对运动方程建立相对运动方程时,常采用极坐标(r, q)来表示导弹和目标的相对位置,如图 所示。?r表示导弹(M) 与目标(T) 之间的相对距离,当导弹命中目标时, r=0 。导弹和目标的连线称为目标瞄准线,简称目标视线或视线。?q表示目标视线与攻击平面内某一基准线之间的夹角,称为目标视线方位角(简称视角),从基准线逆时针转向目标视线为正。?σ,σ T分别表示导弹速度向量、目标速度向量与基准线之间的夹角,从基准线逆时针转向速度向量为正。当攻击平面为铅垂平面时, σ就是弹道倾角θ;当攻击平面是水平面时, σ就是弹道偏角φ V。η,η y分别表示导弹速度向量、目标速度向量与目标视线之间的夹角,称为导弹前置角和目标前置角。速度矢量逆时针转到目标视线时, 前置角为正。 Mx8 8三、自寻的制导的相对运动方程三、自寻的制导的相对运动方程由图 可见,导弹速度向量 V 在目标视线上的分量为 Vcos η,是指向目标的,它使相对距离 r 缩短;而目标速度向量 V T ,在目标视线上的分量为 V T COS η T ,它使 r 增大。 dr/dt 为导弹到目标的距离变化率。显然,相对距离 r 的变化率 dr/dt 等于目标速度向量和导弹速度向量在目标视线上分量的代数和即: ?? cos cos VV dt dr TT??9 9三、自寻的制导的相对运动方程三、自寻的制导的相对运动方程?? cos cos VV dt dr TT?? d