为了研究半主动激光制导导引头信息处理电路中, 4个采集通道响应不一致性导致的制导精度降低的问题, 对造成采集通道间响应度存在差异的原因进行了理论分析和研究, 研究了信息处理电路中的增益控制电路, 分析了其设计要点, 并给出了一种增益控制电路的设计原理图。采用一种基于该增益控制电路的通道间响应度不一致性校正方法, 针对导弹(或者炸弹)实际飞行过程中使用的各个离散增益点, 进行了不一致性校正; 通过对比校正前后的线性区曲线和半实物仿真数据, 验证了该校正方法的有益效果。结果表明, 利用该校正方法校正后, 导引头线性区曲线精度更高, 并且可以将半实物仿真圆概率偏差数值降低约50%。该研究为提高半主动激光制导精度提供了一种有效的方法。

新型作战目标和作战环境的发展对空空导弹提出了新的挑战。从未来空空导弹的特点出发, 简述了反作用射流控制技术对空空导弹的作用, 并从总体设计角度出发提出了空空导弹对反作用射流控制技术的几点要求和需要解决的技术难点, 为未来空空导弹的发展提供了借鉴。

在复杂对抗环境下, 目标通过投放红外诱饵干扰红外成像导引头的识别与跟踪, 从而影响导弹的精确制导, 通过对不同影响因素的分析, 揭示红外诱饵对成像导弹的作用机理, 总结红外诱饵对导弹制导导引的影响规律。首先建立了红外诱饵、目标及导弹制导的链路仿真模型, 在分析总结红外诱饵的主要影响因素基础上, 分别评估了红外诱饵的投放距离、导引头图像目标识别时间及多颗诱饵弹投放间隔等因素对导弹制导导引的影响, 给出了各因素对制导系统及导引系统影响的仿真结果, 总结分析红外诱饵对红外成像导弹的影响机理及影响规律。

复杂红外对抗环境已成为空中作战的主要场景, 而空中红外对抗过程本质上具有高度随机性, 必然对红外空空导弹制导精度产生显著影响。本文在分析空中红外对抗随机过程的基础上, 基于排队论模型构建了平稳状态下红外诱饵平均被识别时间及其制导扰动的计算模型, 并采用高阶伴随分析方法建立了全弹道制导精度的影响分析模型, 形成了涵盖从红外诱饵投放、识别、制导扰动直至最终脱靶量计算的空中对抗全程制导精度分析方法。通过对典型对抗过程的实例仿真计算, 验证了本文方法能够有效分析干扰对抗模式与导弹制导系统主要参数对导弹最终脱靶量作用影响的内在机理与数值关系, 揭示了影响制导系统空中对抗性能的一般规律, 为红外空空导弹抗干扰能力的设计改进提供了有效支撑。

传感器的刻度尺系数不匹配与机械结构运转造成的干扰力矩为引发半捷联导引头隔离度产生的主要原因。针对上述问题, 首先将不同因素所引发隔离度对导弹控制系统稳定性与制导精度的影响进行了比对。然后, 建立了考虑隔离度寄生回路影响的非线性滤波模型, 采用强跟踪无迹卡尔曼滤波(STUKF)算法, 对传感器刻度尺误差、稳定平台干扰力矩与弹目视线角速度进行同时估计, 以达到在线辨识与补偿导引头隔离度的目的。最后, 对在线补偿方案进行了数字仿真验证。实验结果表明: 所提方法能有效改善系统的制导性能, 提升导弹的制导精度, 并具有较好的抗干扰性与鲁棒性。以上理论分析可为半捷联导引头隔离度的综合评估以及在线补偿方面的工程应用提供指导。

针对某激光导引头检测中输出弹目视线角速度误差较大的情况, 分析指出弹目视线角速度噪声是角跟踪回路中探测器噪声、弹体扰动和摩擦等干扰力矩共同作用产生的。根据导引头控制原理建立了其稳定跟踪回路模型, 定量分析了这些误差因素对导引头稳定跟踪性能和弹目视线角速度输出指令的影响程度。然后实测分析了激光导引头输出弹目视线角速度噪声特性, 建立了其与弹目距离的函数关系, 并将其加入某制导**制导模型中进行仿真。结果表明: 加入弹目视线角速度噪声后, 弹体滚转姿态角变化较大, 舵偏角变化也较大, 近距离时由于角速度指令噪声较小对全弹道及脱靶量的影响比较小, 这与实际检测结果相符较好。但近距时当角速度指令处于噪声峰值处, 弹偏离后来不及修正可能会对导弹的近距攻击区有影响, 研究方法及结论对导引头的实际研究测试及弹的战术使用均有一定的参考价值。

积分比例导引制导是适用于全捷联半主动激光导引头的一种典型制导方案。为解决该制导方案下的命中精度分析问题, 提出了一种基于伴随法的精度分析方法。首先, 建立了积分比例导引制导律模型, 并给出了一种具有较强工程实用性的积分比例导引制导律实现方法; 其次, 在分析制导回路各项误差源特性的基础上, 利用伴随法得到了各误差源对脱靶量的影响。分析结果表明, 制导精度与比例导引导航比、自动驾驶仪的动态特性密切相关。得到的结论可以为工程上利用全捷联半主动激光导引头进行制导提供重要参考。

针对全捷联图像导引头隔离度问题，分别推导了由探测器和角速率陀螺之间的刻度尺系数误差及动力学偏差引起的隔离度传递函数；采用系数冻结法及劳斯判据分析了含有隔离度寄生回路的制导系统稳定区域，给出了不同无量纲末导时间下制导系统稳定时刻度尺误差和动力学偏差的取值范围；利用伴随函数法研究了隔离度对制导精度的影响。以上研究结果可以为全捷联制导**制导控制系统参数设计提供参考，对于隔离度正反馈的情况应予以更多关注。

探讨了在考虑驾驶仪二阶动态特性的情况下, 拦截高速机动目标的末制导律设计问题。提出了一种局部稳定性理论, 并应用该理论对系统的状态变量进行分析, 根据变量对制导效果的影响, 将系统分解为两个子系统, 对子系统设计Lyapunov函数, 证明其稳定性, 并由局部稳定推出全局稳定。在整个设计过程中, 仅考虑视线角速率的变化, 使得设计过程大大简化, 设计的导引律有效地克服了自动驾驶仪动态延迟对制导精度的影响。仿真结果表明, 在目标做各类机动且自动驾驶仪存在较大滞后的情况下, 该导引律仍具有较高的制导精度。

针对信息化条件下双机协同空战的问题，研究了双机协作发射与制导主动雷达型中程空空导弹技术。提出了双机协作攻击的方式，通过数据链系统构建其作战体系。接着分析了其涉及的关键技术，包括高精度时空对准、统一制导坐标系建立、制导指令生成、延时信息补偿等，给出其初步解决方法。最后通过分析影响导引头雷达截获目标概率的主要因素，特别是角度截获概率，指出了提高协作发射与制导精度的主要途径。仿真试验表明了所提方案的有效性。