BTT导弹三维制导控制一体化建模与仿真

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(中国空空导弹研究院，洛阳 471009)

0 引言

相比于导弹常见的侧滑转弯(Skid-to-turn，STT)形式，倾斜转弯(Bank to Turn, BTT)机动具有以下优点：1)在主升力面具有更大的过载能力，机动性强；2)侧向通道通过抑制侧滑角的产生使导弹具有良好的气动稳定特性，放宽了攻角的最大限制；3)可以为冲压发动机动力装置提供理想的工作环境，从而有效增加飞行速度和射程；4)在侧向具有稳定特性的基础上，可用双通道控制代替三通道控制，减小系统的复杂性与导弹自身质量。在BTT导弹的飞行过程中，由制导系统产生法向和侧向过载指令，然后解算出滚转角指令信号，最后通过导弹自动驾驶仪实现跟踪。制导系统、控制系统、舵系统组成的多回路系统的稳定运行，需要内外回路之间带宽配合保证。但在遇靶前弹目运动关系变化非常快，制导系统带宽逐渐增大，频谱分离假设被破坏，最后的命中精度会受到一定影响。

制导控制一体化(Integrated Guidance and Con-trol， IGC)最早由Williams D E等[1]提出，其核心思想是将弹目运动与导弹自身动力学特性看成一个整体，在此基础上进行算法设计，这样可以避免内外回路之间出现的时延，同时可以有效节省设计成本。文献[2]系统地综述了IGC建模与IGC算法设计的研究现状，并给出了一种基于自抗扰控制的三维IGC设计； Shtessel Y B等[3]针对大机动目标拦击，设计了二维平面内基于二阶滑模变结构控制的IGC算法；舒燕军等[4]针对一种轨控式拦截弹，给出了基于动态面反步方法的IGC设计过程，并利用非线性干扰观测器估计系统中的不确定性，增强系统鲁棒性；……