System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种惯性坐标系准PI型ZEM制导闭环状态幅值解析计算方法技术_技高网

一种惯性坐标系准PI型ZEM制导闭环状态幅值解析计算方法技术

技术编号:40442072 阅读:12 留言:0更新日期:2024-02-22 23:04
本发明专利技术公开了一种准PI型ZEM制导闭环状态幅值解析计算方法,特别是涉及惯性坐标系下一种制导指令同时含类似ZEM误差积分作用和ZEM误差比例作用的ZEM制导的闭环系统状态、状态幅值的解析计算方法,属于精确制导技术领域。本发明专利技术以期望的闭环系统误差动力学为设计指标,基于反演设计获得了一种同时含ZEM制导误差比例项和类似ZEM制导误差积分项的ZEM制导算法,称为准PI型ZEM制导。根据闭环系统误差的解析解,建立了系统状态,包括相对距离、相对速度、视线角速度和失调角正弦函数的解析解及其近似解。准PI型ZEM制导闭环状态幅值解析计算方法对完善ZEM制导理论具有重要支撑作用,是制导性能分析比较基础性算法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及精确制导,涉及一种惯性坐标系准pi型zem制导闭环状态幅值解析计算方法,特别是一种制导指令同时含类似zem误差积分作用和zem误差比例作用的zem制导的闭环系统状态、状态幅值的解析计算方法。


技术介绍

1、闭环制导系统的解析解或闭合解对研究制导系统状态的固有特性、控制量需求、制导算法改进等十分重要,也是精确制导领域面临的难点理论问题(li hongyan,taohong,wang jiang,he shaoming.three-dimensional optimal guidance withoutterminal maneuverability advantage.journal of guidance control and dynamics,apr 2023,doi:10.2514/1.g007483)。即使对传统的比例导引(pn proportionalnavigation)、增广比例导引(apn augmented pn)、纯比例导引ppn(pure pn)、真比例导引tpn(true pn),基于zem(zero miss distance)误差的制导等,目前也仅仅知道闭环系统的稳定性和特殊情况下的解析解,一般情况仍然只能得到某种意义的近似解(koray s ererand raziye tekin.impact vector guidance.journal of guidance control anddynamics,oct.2021,pp.1892-1901)。

2、实际上,解决传统制导的解析解问题必须首先解决平行接近制导的理论问题,因为平行接近制导相关概念和理论对准确描述制导系统状态有十分重要的指导作用。平行接近制导面临的主要困难在于缺乏基本的理论基础。n a shneydor在1998年出版的《missileguidance and pursuit:kinematics,dynamics and control》(isbn 1-898563-43-8,1998,horwood publishing limited,west sussex,england)一书虽然研究了平行接近法制导问题(见第四章“chapter4.parallel navigation”),但并没有给出制导算法。西北工业大学杨军教授在其著作《现代防空导弹制导控制技术》(isbn 9787561241943,2014,西北工业大学出版社)中指出平行接近法在实际应用上比较困难,真正实现平行接近法的实例还很少见(见p50-p51)。印度理工学院(indian institute of science)宇航工程系(department of aerospace engineering)的debasish ghose教授在2015年的讲义《guidance theory and applications》中指出比例导引是实现平行接近法的合理途径(“proportional navigation(pn)guidance—most logical way to implement constantbearing course”,见lecture 3,p14)。li-chen,wei-der chang,dung-ming chuang等人按照视线角速度指数收敛为基准提出了一种平行接近法制导律(a nonlinear constantbearing guidance and adaptive autopilot design for btt missiles[c].proceedings of the american control conference,albuquerque,new mexico june1997,pp:2774-2778),但理论上无法证明它满足平行接近法的关键制导特性,且仿真结果与平行接近法不符,仅与比例导引类同。北京航天微系统研究所的zhigao liu工程师以视线角速度为零的代数方程为基准研究了一种平行接近制导律(constant bearingguidance law for homing missiles[c].2017 10th international symposium oncomputational intelligence and design(iscid)ieee,2017,pp:247-251),其仿真结果与平行接近法相差甚远。

3、借助平行接近制导相关理论研究比例导引、增广比例导引、纯比例导引、真比例导引、zem制导问题等,解决闭环系统状态的解析求解问题对精确制导技术具有重要意义。

4、对zem制导,制导系统状态主要是相对位置和相对速度,可以简称为相对状态,它们都是矢量。视线角速度属于制导误差类,失调角也是制导误差。状态、误差的解析解包含它们的矢量数学表达式及其幅值解析表达式。误差和状态的幅值解析关系可直接用于制导系统性能分析,因此其重要性不言而喻。准pi型zem制导闭环状态幅值解析计算方法对完善zem制导理论具有重要支撑作用。


技术实现思路

1、本专利技术的技术解决问题是:为了改善zem制导闭环系统误差和状态的收敛特性,本专利技术提出一种以期望的闭环系统误差动力学为指标的zem制导设计方法,并给出了闭环系统误差和状态的解析解。

2、本专利技术的惯性坐标系一种准pi型zem制导闭环状态幅值解析计算方法的实现步骤为:

3、步骤一:坐标系定义、变量表示和相对运动计算;

4、步骤二:平行接近与制导失调;

5、步骤三:基本zem制导和闭环系统解析解;

6、步骤四:zem制导期望闭环系统误差动力学;

7、步骤五:准pi型zem制导算法;

8、步骤六:准pi型zem制导闭环系统收敛特性;

9、步骤七:准pi型zem制导相对距离解析解;

10、步骤八:准pi型zem制导的状态幅值解析解;

11、步骤九:准pi型zem制导状态幅值的近似特性;

12、本专利技术与现有技术相比有益效果为:

13、(1)提出按闭环系统期望动力学模型进行反演设计zem制导律的方法。

14、(2)提出了一种准pi型zem制导算法。

15、(3)建立了准pi型zem制导闭环系统相对距离、相对速度、视线角速度和失调角的解析计算方法,并给出了近似算法。

16、(4)本专利技术结果对完善zem制导理论具有重要理论意义。

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【技术保护点】

1.一种惯性坐标系准PI型ZEM制导闭环状态幅值解析计算方法,其特征在于:按照以下状态幅值解析解进行计算:

2.根据权利要求1所述的惯性坐标系准PI型ZEM制导闭环状态幅值解析计算方法,其特征在于:

3.根据权利要求2所述的惯性坐标系准PI型ZEM制导闭环状态幅值解析计算方法,其特征在于:

4.根据权利要求2所述的惯性坐标系准PI型ZEM制导闭环状态幅值解析计算方法,其特征在于:

5.根据权利要求2所述的惯性坐标系准PI型ZEM制导闭环状态幅值解析计算方法,其特征在于:

6.根据权利要求2所述的惯性坐标系准PI型ZEM制导闭环状态幅值解析计算方法,其特征在于:

7.根据权利要求2所述的惯性坐标系准PI型ZEM制导闭环状态幅值解析计算方法,其特征在于:

8.一种惯性坐标系准PI型ZEM制导闭环状态幅值解析计算方法,其特征在于:按照以下近似解进行计算:

【技术特征摘要】

1.一种惯性坐标系准pi型zem制导闭环状态幅值解析计算方法,其特征在于:按照以下状态幅值解析解进行计算:

2.根据权利要求1所述的惯性坐标系准pi型zem制导闭环状态幅值解析计算方法,其特征在于:

3.根据权利要求2所述的惯性坐标系准pi型zem制导闭环状态幅值解析计算方法,其特征在于:

4.根据权利要求2所述的惯性坐标系准pi型zem制导闭环状态幅值解析计算方法,其特征在于:

【专利技术属性】
技术研发人员:袁源侯明善陈建林于洋宋婷
申请(专利权)人:苏州星幕航天科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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