基于尾流探测的超空泡航行器导引律研究

123456aa · 发表于 2022-4-28 14:43:30

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雅宝题库解析：
针对超空泡航行器机动能力差、探测手段有限等特点，提出了一种基于目标舰船尾流梯度信息的变结构导引律。通过激光探测机动目标的尾流信息，动态解算尾流梯度方向；采用滑模变结构理论设计导引律，实现对尾流梯度方向的精确跟踪，最终完成对目标舰船的精确打击。该方法利用目标尾流信息，不仅避免了对目标运动状态进行复杂估计计算，同时降低了对航行器本身机动能力的要求。仿真结果表明，系统响应迅速，可以实现快速精确的目标跟踪打击，且具有很强的鲁棒性和抗干扰性。首先，详细分析了超空泡航行器空间运动时受到的力和力矩，根据动量定理和动量矩定理等建立了描述超空泡航行器空间运动的非线性动力学运动学模型，并在此基础上通过合理假设得到简化后的航行器线性模型。然后，对激光尾流探测原理进行了研究，选取后向激光尾流探测方式。从目标舰船尾流几何特性及气泡数密度分布的情况出发，对目标舰船建立尾流模型，并通过仿真验证了舰船尾流模型的有效性。最后，利用得到的目标舰船的尾流信息，动态解算尾流梯度方向。针对超空泡航行器具体特点，设计了一种基于目标舰船尾流梯度信息的变结构导引律，实现对尾流梯度方向的精确跟踪，最终完成对目标舰船的精确打击。同时，通过仿真对比了该导引律与常规比例导引律的导引效果。另外，分析了控制系统性能对所设计的新型导引律可能产生的影响，并通过仿真予以验证。此外，通过加入真实的控制系统回路，验证了所设计的基于尾流梯度的变结构导引律的有效性。

基于尾流探测的超空泡航行器导引律研究

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