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基於零控攔截流型最優控制的中制導律設計以及基於thaad的軌控發動機開關機規律設計

終端約束設計為零控攔截流型,即導彈不需控制也能打中目標,易知此約束包含了姿態與脫靶量最小的雙重約束,過程約束設計為油耗最少,下面主要介紹推導過程。

文章作者在設計時是將之應用於thaad彈上,如此,便存在只有軌控發動機作用的情況,同時要判斷軌控發動機的開關機。本文的設計思路如下:

軌控發動機根據相對運動速度方向與相對距離方向的夾角不超過某閾值來判斷是否需要開機,開機一次,連續工作Ts,Ts後再判斷是否仍需要開機。若不需要,則等待Ts後再判斷是否需要開機;若需要則再開機Ts。重複上述步驟,直到紅外導引頭捕獲目標,轉入末制導。開機時,攔截時間即為開機時刻計算的剩餘飛行時間,t為由當前時刻為零時刻算起的時間點。初始狀態則為開機時刻的相對運動狀態,要注意每10s更新一次碰撞點。同時,軌控發動機只能提供垂直彈軸的力,假設速度方向與彈軸方向重合,則軌控發動機只能提供垂直速度方向的力,則此控制力可由(3-29)式計算,vx方向控制力為零,再將速度方向的控制力轉換到發射系下即可。如下:

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