帶終端角度約束的多目標最優(yōu)魯棒制導方法①

晁 濤，王松艷，楊 明

(哈爾濱工業(yè)大學控制與仿真中心，哈爾濱 150080)

0 引言

現(xiàn)代對地攻擊制導武器的末制導階段通常采用俯沖攻擊的制導方式，所以需要研究滿足終端彈道傾角要求的制導方法。同時，為了獲得更大的可用過載，此類飛行器通常采用面對稱布局和傾斜轉(zhuǎn)彎(Bank to turn，BTT)控制方式。因此，針對BTT飛行器的帶終端角度約束的制導方法研究得到了廣泛關注。

針對帶終端角度約束的制導律設計問題，目前采用的方法主要有最優(yōu)控制、變結(jié)構(gòu)控制、非線性控制及自適應控制等。Kim基于線性最優(yōu)控制理論，在彈目相對運動的俯沖平面內(nèi)給出了帶終端角度約束的最優(yōu)與次優(yōu)制導律［1］。趙漢元針對再入彈頭的制導問題，將攻擊地面靜止目標的彈頭的空間運動分為俯沖與轉(zhuǎn)彎兩個平面，基于簡化的彈目相對運動方程，研究了彈頭俯沖攻擊目標時的最優(yōu)制導律［2］。由于最優(yōu)控制方法對模型精確程度要求較高，文獻［3］采用變結(jié)構(gòu)控制理論提出了帶終端角度約束的制導律，Kim等提出了可實現(xiàn)帶角度約束的偏置比例導引制導律［4］，Ratnoo研究了基于狀態(tài)依賴黎卡提方程方法的制導律［5－6］，Lu 提出了攻擊靜止目標的自適應制導律［7］。

本文針對BTT飛行器需要在大氣環(huán)境與模型存在不確定性的條件下，滿足過載、攻角、姿態(tài)角及角速度約束，實現(xiàn)帶終端角度約束的高精度制導問題，提出了一種多目標綜合最優(yōu)制導方法。通過將飛行器與目標間相對運動分解為縱向與側(cè)向平面運動，建立含干擾輸入描述的制導律設計模型。……