大气层内拦截机动目标的变结构末制导律设计

司学慧， 李小兵 ， 张东洋， 张 彦

(空军工程大学导弹学院，陕西 三原 713800)

0 引言

战术弹道导弹(TBM)在现代战场中已成为重要的威慑力量和纵深打击力量，对防空系统的威胁越来越突出。拦截TBM与拦截空气动力目标具有明显不同的特点，拦截弹不再具有速度和机动能力的优势［1］，这就对制导系统提出了挑战。现役的导弹防御系统，如爱国者-3，箭-2等，采用传统的比例导引方式，在精确探测和预估的技术优势上，能够对以纯弹道方式再入而不进行任何机动的TBM实现有效拦截［2］。而随着TBM性能的不断提高，高速大机动目标的出现，采用传统的导引方式对付机动再入的TBM，已不能取得令人满意的效果，即不能实现直接碰撞［3-6］，因此新的导引方案的研究设计具有重要的意义。

弹道导弹突防的最优机动策略具有“棒-棒”结构形式，即先以最大加速度向一个方向机动，然后突然转向相反方向机动。但是在实际情况下，TBM难以获得拦截弹的状态信息，甚至对拦截弹的存在都一无所知，因此多采用螺旋机动的方式进行突防［1-2，6］。文献［6］设计了一种基于零控脱靶量的最优制导律，可以使脱靶量稳定在零附近，具有很高的制导精度，但是该制导律需要的目标信息较多，抗干扰能力较差，对信息误差比较敏感。因此，国外对螺旋机动目标的拦截多以该制导律为基础，而研究不同的状态估计器，以获得精确的目标信息。而国内的研究则以变结构制导律为主，变结构制导律具有对不确定目标机动和其他未建模动力学进行补偿，并且有几乎同比例制导律一样应用简单的特点，满足拦截机动目标对导引律的要求。……