機(jī)載主動(dòng)防御中的多約束制導(dǎo)與優(yōu)化

目錄
“飛行控制前沿技術(shù)叢書”序
前言
第1章 機(jī)載導(dǎo)彈防御中的氣動(dòng)優(yōu)化與制導(dǎo)問題綜述 1
1.1 研究背景 1
1.2 發(fā)展歷程 2
1.3 需求分析 6
1.4 飛行器氣動(dòng)外形優(yōu)化方法研究現(xiàn)狀 8
1.5 高速高機(jī)動(dòng)目標(biāo)攔截制導(dǎo)方法研究現(xiàn)狀 11
1.5.1 帶終端角度和飛行時(shí)間約束的制導(dǎo)律研究現(xiàn)狀 11
1.5.2 高機(jī)動(dòng)目標(biāo)的攔截制導(dǎo)研究現(xiàn)狀 14
1.6 本書主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)構(gòu)安排 15
1.6.1 主要研究?jī)?nèi)容 15
1.6.2 結(jié)構(gòu)安排 17
參考文獻(xiàn) 18
第2章 基于遺傳算法和數(shù)據(jù)挖掘的氣動(dòng)外形優(yōu)化 25
2.1 概述 25
2.2 預(yù)備知識(shí) 26
2.2.1 氣動(dòng)估算軟件Datcom 27
2.2.2 聚類分析 29
2.2.3 決策樹 31
2.2.4 帕累托相關(guān)概念 33
2.2.5 遺傳算法 35
2.3 導(dǎo)彈氣動(dòng)外形參數(shù)設(shè)計(jì) 36
2.4 數(shù)據(jù)挖掘與知識(shí)提取 38
2.4.1 樣本數(shù)據(jù)生成 38
2.4.2 聚類分析 40
2.4.3 決策樹與Pareto分析 42
2.5 基于知識(shí)轉(zhuǎn)移的改進(jìn)遺傳算法 42
2.5.1 知識(shí)實(shí)現(xiàn) 42
2.5.2 改進(jìn)的進(jìn)化框架 43
2.6 仿真結(jié)果與分析 45
2.6.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)置 45
2.6.2 仿真結(jié)果 47
2.7 小結(jié) 49
參考文獻(xiàn) 51
第3章 基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)和遷移學(xué)習(xí)的氣動(dòng)外形優(yōu)化 54
3.1 概述 54
3.2 導(dǎo)彈氣動(dòng)外形優(yōu)化 55
3.2.1 導(dǎo)彈的氣動(dòng)外形 55
3.2.2 強(qiáng)化學(xué)習(xí)與遷移學(xué)習(xí) 57
3.2.3 氣動(dòng)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法 59
3.3 問題陳述 61
3.4 優(yōu)化架構(gòu)設(shè)計(jì) 64
3.5 強(qiáng)化學(xué)習(xí)與知識(shí)提取 66
3.6 基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)和遷移學(xué)習(xí)的優(yōu)化方法 67
3.6.1 訓(xùn)練方法 67
3.6.2 通過遷移學(xué)習(xí)加速優(yōu)化 69
3.7 仿真結(jié)果與分析 72
3.7.1 數(shù)值實(shí)驗(yàn) 72
3.7.2 結(jié)果和討論 74
3.8 小結(jié) 79
參考文獻(xiàn) 80
第4章 時(shí)變速度下的多約束中制導(dǎo)編隊(duì) 83
4.1 概述 83
4.2 二維中制導(dǎo)問題構(gòu)造 84
4.3 多約束軌跡設(shè)計(jì) 87
4.3.1 軌跡生成 87
4.3.2 軌跡*率分析 90
4.3.3 到達(dá)時(shí)間分析 93
4.4 制導(dǎo)律設(shè)計(jì) 95
4.5 多場(chǎng)景運(yùn)用方法 98
4.5.1 單枚導(dǎo)彈制導(dǎo) 98
4.5.2 同一地點(diǎn)順序發(fā)射的多彈協(xié)同制導(dǎo) 98
4.5.3 不同地點(diǎn)同時(shí)發(fā)射的導(dǎo)彈協(xié)同制導(dǎo) 99
4.6 仿真結(jié)果與分析 100
4.6.1 仿真參數(shù)設(shè)定 100
4.6.2 案例1:定常速度下的單枚導(dǎo)彈制導(dǎo) 101
4.6.3 案例2:非定常速度下的單枚導(dǎo)彈制導(dǎo) 102
4.6.4 案例3:非定常速度下的多彈協(xié)同編隊(duì) 104
4.7 小結(jié) 106
參考文獻(xiàn) 106
第5章 基于計(jì)算幾何的多約束中制導(dǎo)編隊(duì) 109
5.1 概述 109
5.2 預(yù)備知識(shí) 111
5.2.1 Frenet 標(biāo)架 111
5.2.2 優(yōu)美對(duì)數(shù)空間*線 111
5.3 攻擊時(shí)間與攻擊角度約束分析 113
5.4 軌跡生成及制導(dǎo)律設(shè)計(jì) 114
5.4.1 軌跡設(shè)計(jì)需求分析 114
5.4.2 軌跡生成 115
5.4.3 軌跡*率分析 119
5.4.4 到達(dá)時(shí)間分析 120
5.4.5 制導(dǎo)律設(shè)計(jì) 122
5.5 仿真結(jié)果與分析 124
5.5.1 單枚導(dǎo)彈制導(dǎo)飛行 124
5.5.2 同一地點(diǎn)順序發(fā)射的多彈協(xié)同 124
5.5.3 不同地點(diǎn)同時(shí)發(fā)射的多彈協(xié)同 125
5.5.4 仿真實(shí)驗(yàn)和結(jié)果分析 126
5.6 小結(jié) 131
參考文獻(xiàn) 131
第6章 攔截高速高機(jī)動(dòng)目標(biāo)的未制導(dǎo)協(xié)同策略 133
6.1 概述 133
6.2 可達(dá)集分析 137
6.2.1 多對(duì)一攔截問題構(gòu)造 137
6.2.2 可達(dá)集 138
6.2.3 等時(shí)間線 140
6.3 初始態(tài)勢(shì)與協(xié)同策略設(shè)計(jì) 142
6.3.1 零控脫靶量攔截的必要條件 142
6.3.2 改進(jìn)的零控脫靶量攔截必要條件 144
6.3.3 基于可達(dá)性的協(xié)同攔截策略 145
6.4 仿真結(jié)果與分析 150
6.4.1 仿真參數(shù)設(shè)定 150
6.4.2 攔截常值機(jī)動(dòng)目標(biāo) 151
6.4.3 攔截隨機(jī)階躍機(jī)動(dòng)目標(biāo) 157
6.4.4 攔截彈群的拓展 159
6.4.5 對(duì)彈群個(gè)體性能差異的適應(yīng)性 161
6.5 小結(jié) 163
參考文獻(xiàn) 164
第7章 機(jī)械導(dǎo)彈防御中的發(fā)射規(guī)劃與全過程仿真 166
7.1 概述 166
7.2 六自由度仿真系統(tǒng)建模 166
7.2.1 大氣模型 166
7.2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)模型 170
7.2.3 飛行器運(yùn)動(dòng)六自由度模型 173
7.2.4 導(dǎo)引頭測(cè)量模型 176
7.2.5 飛行控制系統(tǒng)模型 177
7.3 銜接中未制導(dǎo)的發(fā)射數(shù)量與時(shí)間規(guī)劃 177
7.3.1 攔截規(guī)劃 177
7.3.2 攔截彈的中未制導(dǎo) 183
7.4 仿真結(jié)果與分析 184
7.4.1 仿真參數(shù)設(shè)置 184
7.4.2 攔截常值機(jī)動(dòng)的來襲彈 185
7.4.3 攔截隨機(jī)階躍機(jī)動(dòng)的來襲彈 195
7.5 小結(jié) 197
參考文獻(xiàn) 198