关键词： 高超声速再入滑翔飞行器   协同制导   元学习   强化学习   近端策略优化  

摘要： 针对高超声速再入滑翔飞行器在复杂环境中以指定角度同时命中目标的协同制导问题，提出一种基于元学习和强化学习算法的协同制导律。考虑复杂作战环境的干扰，建立协同制导问题的马尔可夫决策模型，以飞行器运动状态和比例导引系数作为状态空间和动作空间，综合考虑多飞行器攻击目标的相对距离、剩余飞行时间差以及过载情况设计奖励函数。基于元学习理论和强化学习算法将近端策略优化算法与门控循环单元相结合，通过学习相似协同制导任务的共同特征，提高协同制导策略在复杂干扰环境下的命中精度，实现攻击角度和攻击时间约束，同时提升协同制导策略对不同作战场景的适应性。仿真结果表明：该协同制导律能够在复杂战场环境下实现多飞行器以指定攻击角度对目标的同时攻击，并快速适应新的协同制导任务，在协同作战场景发生变化时仍能保持良好性能。

关键词： 射频红外复合   半实物仿真   复合制导转台   区域分解方法   单脉冲比幅测角  

摘要： 当前，射频/红外复合制导半实物仿真试验系统的建设需求非常迫切，射频/红外复合制导转台的设计是其中的一项重点和难点。与射频制导仿真系统的三轴转台相比，射频/红外复合制导转台由五轴转台及其外两轴上增加的红外复合设备构成，若设备的结构和材质设计不当将严重干扰电磁波的传播，影响被试雷达的测角误差精度。本文针对射频/红外复合制导转台设计方案评估需求，提出一种基于区域分解的混合全波电磁建模方法，实现天线辐射波通过异形异构复合制导转台到达被试雷达这一半实物仿真实验场景的高置信度数值模拟。此外，基于建模仿真获得的电磁场分布，结合电磁互易原理与单脉冲比幅测角原理，提出一种雷达测角误差的计算方法。本文采用典型的异构异形复合制导转台进行了数值仿真实验，对所提方法的精度和能力进行了验证，展示了该方法具备支撑射频/红外复合制导转台尤其是其中红外复合设备设计的潜力。

关键词： 飞行器突防博弈对抗   近端策略优化   拦截器探测能力限制   深度强化学习   突防制导一体化  

摘要： 随着防空反导拦截技术和装备的发展，进攻飞行器面临被防御武器拦截导致的战场生存率低、效能差等问题。针对拦截器拦截场景下的飞行器智能攻防博弈对抗问题，研究提出了一种考虑拦截器探测能力限制的飞行器智能机动突防制导策略。首先定义了拦截器视线角和探测范围，并利用拦截器与进攻飞行器之间的相对运动关系来描述攻防双方对抗态势的演变，进而基于深度强化学习原理设计了近端策略优化制导方法，构建了引导飞行器主动摆脱拦截器探测的马尔可夫决策链，并进一步优化飞行器奖励函数设计方法实现对目标的精确打击。在此基础上，通过引入信任动作探索技术来解决智能算法收敛慢的问题。仿真结果表明，智能机动突防制导策略赋予了飞行器自主学习优化属性，可以通过主动规避机动增加拦截器的探测难度，最终突破拦截器的探测能力极限实现突防逃逸。相比于传统PN-sin突防制导方法，本文研究提出的突防制导策略能够在攻防双方非对称机动能力场景下保持更高的突防成功率。

关键词： 导弹   末制导律   碰撞角度约束   碰撞时间约束   视场角约束  

摘要： 针对导弹导引头视场角受限情况下的碰撞角度约束或碰撞时间约束末制导问题，提出了基于相对距离剖面高阶重塑的多约束末制导律设计方法。首先，针对二维平面末制导模型构建仅含视场角的辅助变量，设计参考弹目相对距离剖面为该辅助变量的高阶多项式。其次，利用制导初始和终端边界条件求解部分剖面参数，通过对辅助变量转化方程进行终端约束积分，给出待解参数的表达形式。进一步，基于模型转化分别给出参考剖面驱动的碰撞角度约束制导律和碰撞时间约束制导律。同时，为了保证导引头视场角连续衰减特性，给出了剖面参数满足条件，并基于此推理了碰撞角度约束和碰撞时间约束可达域的显式表征形式。与已有碰撞角度约束或碰撞时间约束剖面重塑制导律不同，本文设计了一种通用型n阶距离剖面重塑制导方法，不仅具有更宽的约束可达域，而且方便设计/工程人员选取和分析任意阶次重塑剖面下的制导特性。此外，针对不确定或扰动下理想剖面重塑过程存在的剖面偏差问题，对制导律进行了剖面跟踪偏差补偿与鲁棒修正，从而提升复杂工况下的多约束制导精度。最后，通过多种工况下的数值仿真对比分析，以及蒙特卡洛打靶仿真测试，验证了所设计制导律的有效性和鲁棒性。

关键词： 远程制导火箭   代理模型   多学科优化设计   序列近似优化  

摘要： 为提高远程制导火箭的性能和设计效率，建立了远程制导火箭多学科参数化模型，实现制导火箭高精度性能仿真。提出了基于改进增广径向基的序列近似优化方法，通过各向异性技术提高增广径向基模型的泛化能力，采用递归演化实验设计和快速交叉验证提高近似建模效率，并应用非精确搜索策略进行序列采样，结合算例验证了所提出方法的有效性。开展了远程制导火箭序列近似优化设计，在满足设计约束的前提下，最大射程相较优化前提高了16.7%。

关键词： 协同制导   分层拦截   目标分配   制导律  

摘要： 针对面向高价值机动目标拦截问题，为保证目标拦截成功率，提出一种基于目标分配的多弹协同分层多点制导拦截方案，并根据该方案分别设计出各拦截层的目标分配方案和多弹协同拦截制导律。首先，引入目标重要性评估准则，基于改进匈牙利算法提出一种目标分配方案，并对该方案的可行性进行仿真。其次，基于比例导引思想，提出一种带有终端角度约束的多弹协同滑模制导律，并通过数值仿真验证了所提制导律的有效性。通过仿真分析，证明该协同制导拦截方案的可行性和有效性。

关键词： 协同拦截   最优制导   机动目标   时变速度   信息共享  

摘要： 针对不完善信息下的空空导弹末制导阶段的滤波器和制导律设计，本文提出了一种适用于导弹和目标速度时变、满足终端相对拦截角度约束、协同导弹之间信息共享模式下的协同最优制导方法。该方法推导了恒定轴向加速度条件下的变速协同最优制导律（VSCOGL）解析解，在此基础上，考虑协同导弹之间的信息交互，采用交互式多模型卡尔曼滤波算法（IMM-KF）估计状态变量。与现有方法相比，该协同制导方法同时考虑了时变速度和信息共享等因素，能够适应空中战场拦截逃逸机动目标的现实需求。仿真结果表明，与常速模型和信息不共享模式相比较，采用该协同制导方法的导弹，能够获得更低的脱靶量和相对拦截角误差。对脱靶量的分析结果表明，采用本文提出的方法，能提高对机动目标的估计精度，增强协同导弹对机动目标的可观测性。

关键词： 制导   机动目标   攻击时间控制   预设性能   固定时间收敛  

摘要： 针对飞行器指定攻击时间命中机动目标问题,提出一种自适应预设性能攻击时间控制制导方法.考虑到误差收敛时间对攻击时间控制制导律命中时间精度的影响,给出一种具备固定时间收敛特性的性能包络函数,提出可固定时间收敛的预设性能制导律,并分析性能函数参数选取与初始加速度变化之间的关系.通过对性能函数参数的设置,可结合飞行器自身机动能力实现对攻击时间误差瞬态性能和稳态性能的调节,并使得攻击时间误差在攻击时间指令前收敛至性能函数包络范围内.仿真结果验证了所提出制导方法的有效性和正确性.

关键词： 制导   前置角   滑模控制   GA-BP   数据预测  

摘要： 对于导弹精确制导任务，提出一种基于GA-BP最优前置角的分段改进滑模控制算法。首先，针对固定前置角滑模控制依赖前置角数值且难以预先确定的问题，建立了一个GA-BP神经网络，用于估计具体任务模型下的最优前置角。然后，根据剩余时间的估计值设计分段滑模趋近律，得到分段改进滑模控制算法，以期提高制导控制过程的鲁棒性。进而，构成完整的基于GA-BP最优前置角的分段改进滑模控制算法。对算法进行了仿真分析，结果表明：相较固定前置角的滑模控制算法，本算法总体来说平均可以减少约5%的任务时间和12%左右的总体过载，最高可以减少30%的任务时间，具有更高的优越性。

关键词： 目标加速度估计   有限时间收敛   滑模控制   视线角约束   制导律  

摘要： 针对防空导弹拦截高速机动目标的难题，提出了一种考虑终端视线角约束的三维末制导律。基于三维弹目相对运动模型，建立了目标加速度自适应估计模型，该模型实现了对弹目视线角速度的有效跟踪和目标加速度的高精度估计。进一步，建立了终端视线角约束从地面坐标系至弹体坐标系的转换关系，并结合滑模变结构控制与有限时间收敛理论，设计了一种能够直接应用导引头测量信息的末制导律，通过推导证明了制导系统状态量的稳定性和有限时间收敛性。数字仿真验证结果表明，该末制导律不仅有效将视线角控制至期望值，还显著地将平均脱靶量缩减至1米以内。相较于传统的偏置比例导引律显著减小了末端需用过载，提升了导弹的制导精度。此外，该制导律直接利用导引头测量信息，有助于简化制导系统的复杂度，对防空导弹制导技术的研究具有重要的参考和应用价值。