考虑零控交班视窗角约束的拦截中制导设计

谭一廷，荆武兴，高长生

(哈尔滨工业大学航天工程系，哈尔滨 150001)

0 引 言

近几年，临近空间高超声速飞行器已逐渐成为各国的重点研究对象，相对传统弹道导弹，其具有机动灵活、高速飞行等优势，且当前临近空间处于各种空天武器的拦截能力之外，成为空天防御的重大现实威胁之一[1]。由于传统防空反导武器难以应对临近空间高超声速目标，研究针对临近空间高超声速目标的防御技术已迫在眉睫。

现有防空反导系统在应对临近空间高超声速武器作战时面临的主要挑战可归结为：1)临近空间高超声速武器具有较高的飞行速度，导致防御方拦截窗口较小，可拦截条件转瞬即逝[2]。尤其在末制导段，可供拦截弹调整的时间有限，中制导需保证拦截弹中末交接班时能处于较好的拦截态势，以减小由初、中制导误差带来的末制导初始时刻额外增加的机动过载；2)末制导段多采用动能拦截器进行直接碰撞杀伤，动能拦截器末速大，气动加热易造成红外导引头温强干扰，因此多把导引头安装在拦截器侧边进行侧窗探测[3]。大气层高层及以外拦截器，中末交班对视场角的要求可以通过调整姿态来满足，而在大气层低层以内，姿态的微小调整便会产生较大的阻尼力矩，对视窗角的要求不能简单通过姿态调整来满足[4]。末制导导引头开机时，此时目标若在视场没有较好位置，便要求拦截弹在末制导初始时刻就要产生较大法向过载，从而保证目标稳定在视场内，否则由于高超声速目标的高速强机动特性，会使目标脱离拦截弹捕获区，导致拦截失败；……