摘要
现代战争正向信息化、智能化方向发展，传统高精度制导弹药因高额的研制成本，在战争中的应用受到限制，面向已经应用的低成本的不可控弹药，研发能够提高其打击精度的修正引信，对提高火炮远程攻击精确度和作战效费比具有重要的意义。 首先，基于二维弹道修正技术，设计高旋弹的隔转鸭舵布局模型，建立外流场模型，并进行Fluent仿真，通过对安装不同舵偏角、不同舵片面积的弹丸气动特性进行比较分析，得到弹丸在不同鸭舵气动外形下的气动特性变化情况。基于气动仿真分析的结果，采用三角函数拟合鸭舵控制力与滚转角间的约束关系，为建立弹丸刚体弹道模型奠定基础。 其次，建立高旋弹的7自由度刚体弹道模型，利用龙格库塔积分方法解算弹道参数，分别分析鸭舵无控与固定方向状态下的弹道特性，为开展弹丸滚转控制方法研究打下基础。 然后，基于简化弹道模型设计扩展卡尔曼滤波器，提高对弹丸飞行时位置、速度等信息的检测精度。改变鸭舵滚转角进行仿真，得到不同落点对应的方向修正角，分析得出鸭舵滚转角与弹丸修正方向角存在一次函数的对应关系。以此为基础，研究基于摄动理论的落点预测控制法、修正比例制导法以及综合两者提出联合控制。开展MonteCarlo打靶仿真实验，结果显示，摄动落点预测控制方法控制精度高，但在靠近目标点处摇摆；修正比例制导方法趋近方式平缓，但控制精度稍差。联合制导方法同时综合了两者的优点，MonteCarlo打靶的结果显示该制导方法能够提高高旋弹的修正能力。 最后，基于联合控制得到的弹丸飞行过程中的弹丸滚转角度，设计双环积分滑模控制方法，进行仿真分析。结果显示，设计的滑模控制器能够实现固定鸭舵滚转角实时跟踪，同时能够实现滚转角速度跟踪，且跟踪误差小。
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