角度控制与时间控制导引律

本书主要介绍反舰导弹攻击角度与攻击时间控制导引律的设计理论和方法。全书分为7章，综述了攻击角度与攻击时间控制及相关领域的研究情况；针对多方面打击的需求，研究了基于偏置比例导引的攻击角度控制导引律设计方法；针对机动目标，研究了基于滑模控制的考虑导引头视场约束的攻击角度控制导引律设计方法；研究了攻击时间控制导引问题，介绍了攻击时间控制导引律的两种设计方法，并探讨了考虑飞控系统不确定动态特性和导引头视场约束的攻击时间控制导引律设计问题；探讨了同时考虑攻击时间和攻击角度约束的导引律设计问题，研究了带攻击角度约束的攻击时间控制导引律的两种设计方法；介绍了攻击时间协同导引问题，探讨了基于“领弹―被领弹”这一特殊通信网络拓扑的攻击时间协同导引律设计方法；针对通信网络拓扑未知且时变的情况，研究了分布式攻击时间协同导引律设计方法，并探讨了实现导弹攻击时间协同一致关于通信网络连通性的充分条件。

张友安，海军航空工程学院控制工程系教授，博士生导师，哈尔滨工业大学飞行器设计专业博士学历与学位（1999）。近5年，发表SCI源刊论文12篇、EI核心期刊论文26篇。获F5000论文3篇次（F5000为中国精品科技期刊很好学术论文）。获年度学院学术研究优选个人二等奖、三等奖各2次；获"十一五” 学院学术研究优选个人。是靠前有名刊物《IEEE TRANSANTION ON AEROSPACE SCIENCE AND TECNOLOGY》等的审稿专家。获《航空学报》创刊50周年很好审稿专家。获中国人民解放军院校育才奖银奖。获学院第三届教学名师。

第1章 背景、现状与挑战 1
1.1 背景 1
1.1.1 反导的主要手段 2
1.1.2 反舰导弹的突防方法 6
1.2 现状 8
1.2.1 攻击角度控制导引律 8
1.2.2 攻击时间控制导引律 16
1.2.3 攻击时间协同导引律 21
1.3 挑战 26
1.3.1 全方位攻击 26
1.3.2 剩余飞行时间估计 26
1.3.3 导引头视场约束 27
1.3.4 通信网络连通性 28
1.3.5 飞控系统的滞后效应 28
1.4 结构安排 29
参考文献 30
第2章 攻击角度控制导引律 41
2.1 基于偏置比例导引的任意指定攻击角度控制导引律 43
2.1.1 问题描述 43
2.1.2 导引律设计 44
2.1.3 稳定性分析 46
2.1.4 仿真验证 51
2.2 基于滑模控制的考虑导引头视场约束的攻击角度控制导引律 52
2.2.1 问题描述 52
2.2.2 导引律设计 54
2.2.3 稳定性分析 58
2.2.4 仿真验证 61
2.3 本章小结 67
参考文献 67
第3章 攻击时间控制导引律 71
3.1 攻击时间控制导引律：动态逆控制方法 72
3.1.1 问题描述 72
3.1.2 攻击时间控制的动态逆导引律设计 74
3.1.3 参数取值方法 76
3.1.4 仿真分析 77
3.2 考虑导引头视场约束的攻击时间控制导引律：偏置比例导引法 79
3.2.1 问题描述 79
3.2.2 导引律设计 79
3.2.3 稳定性分析 82
3.2.4 仿真验证 86
3.3 考虑飞控系统不确定动态特性和导引头视场约束的攻击时间
控制导引律 92
3.3.1 问题描述 93
3.3.2 导引律设计 93
3.3.3 稳定性分析 99
3.3.4 仿真分析 106
3.4 本章小结 111
参考文献 112


第4章 带攻击角度约束的攻击时间控制导引律：两阶段控制法 116
4.1 平面内带攻击角度约束的攻击时间控制导引律 117
4.1.1 问题描述与两阶段控制策略 117
4.1.2 第一阶段：时间精控与角度粗控 119
4.1.3 第二阶段：攻击角度精确控制 123
4.1.4 攻击时间与攻击角度的指定 125
4.1.5 仿真分析 126
4.2 三维空间内带攻击角度约束的攻击时间控制导引律 128
4.2.1 问题描述与两阶段控制策略 128
4.2.2 第一阶段：时间精控与角度粗控 130
4.2.3 第二阶段：攻击角度精确控制 133
4.2.4 仿真分析 135
4.3 本章小结 137
参考文献 137
第5章 带攻击角度约束的攻击时间控制导引律：偏置比例导引法 139
5.1 问题描述 140
5.2 BPN-IACG剩余飞行时间估计 141
5.3 导引律设计 150
5.4 稳定性分析 154
5.5 仿真验证 158
5.6 本章小结 165
参考文献 165
第6章 多导弹攻击时间协同导引律：“领弹—被领弹”方法 166
6.1 领弹控制下的多导弹攻击时间协同控制设计模型 167
6.2 非线性动态逆控制器设计 171
6.2.1 慢动力学子系统动态逆控制设计 172
6.2.2 快动力学子系统动态逆控制设计 173
6.2.3 参数的取值方法 175
6.3 导弹速度不相同情况下的推广 175
6.4 领弹的选取 177
6.5 仿真结果与分析 177
6.5.1 领弹的初始前置角大于0的情况 177
6.5.2 领弹的初始前置角小于0的情况 180
6.5.3 参数取不同值时的情况 182
6.5.4 各枚导弹速度不同时的情况 183
6.6 本章小结 184
参考文献 184
第7章 多导弹分布式攻击时间协同导引律 185
7.1 问题描述及预备知识 186
7.1.1 问题描述 186
7.1.2 预备知识 187
7.2 不带攻击角度约束的多导弹分布式攻击时间协同导引律 188
7.2.1 导引律设计 189
7.2.2 稳定性分析 193
7.2.3 仿真分析 198
7.3 带攻击角度约束的多导弹分布式攻击时间协同导引律 206
7.3.1 导引律设计 206
7.3.2 稳定性分析 211
7.3.3 仿真分析 216
7.4 本章小结 227
参考文献 228
主要符号表 230