轻型反坦克导弹复合制导模式设计与仿真分析(2)
图3 仿真试验系统组成
2.1 试验1:纯惯性制导
采用纯惯性制导进行半实物仿真试验,可以模拟导弹全程未进入红外末制导的过程。在目标静止情况下,对不同射程的惯性制导弹道进行了仿真,仿真结果如下页图4~图5 所示。
2.2 试验2:惯性中制导+红外末制导
采用惯性中制导+红外末制导复合制导方式进行半实物仿真试验,可以模拟导弹由惯性中制导进入红外末制导的过程。在目标静止情况下,对不同射程的复合制导弹道进行了仿真,仿真结果如图6~图7 和表2 所示。
图4 射程与高度关系曲线1
图5 俯仰姿态角与时间关系曲线1
表1 惯性制导状态不同射程弹道数据表?
2.3 试验3:障碍物遮挡试验
当红外导引头信号受到干扰或者超出视线无法锁定目标时,可以利用惯性制导进行制导控制,待红外导引头再次捕获目标后重新转为红外末制导控制。以3 000 m 射程为例,分别进行了多次对目标的遮挡试验(遮挡时刻分别为5 s、10 s、15 s、20 s,遮挡持续时间为100 ms),仿真结果如表3 所示。
图6 射程与高度关系曲线2
图7 俯仰姿态角与时间关系曲线2
表2 复合制导状态不同射程弹道数据表射程(km) Δx(m) Δz(m) 落速(m/s) 落角(°)1.0 1.08 -0.12 150.00 -46.66 1.5 -0.71 -0.02 139.32 -29.42 2.0 -0.78 0.00 126.52 -28.21 2.5 -0.15 0.01 116.17 -28.36 3.0 -0.30 -0.01 106.12 -29.38 3.5 -0.18 -0.02 95.43 -32.47
表3 复合制导状态遮挡试验弹道数据表遮挡次数(s) Δx(m) Δz(m) 落速(m/s) 落角(°)无 -0.30 -0.01 106.12 -29.38 1 次 -0.30 -0.01 106.12 -29.38 2 次 -0.31 -0.01 106.13 -29.38 3 次 -0.33 -0.01 106.13 -29.36 4 次 -0.40 -0.01 106.13 -29.25
从表1 仿真数据可以看出,采用纯惯性制导方法,可以利用虚拟比例导引算法将导弹导引至目标较近位置,但落点精度较差,且随射程的增加,精度也逐渐降低。
从表2 仿真数据可以看出,利用复合制导的方式大大提升了制导精度,并且随射程的增加,其制导精度也没有削弱。
从表3 仿真数据可以看出,利用惯性中制导+红外末制导复合制导的方式可以有效解决目标短暂丢失的问题。当目标丢失后,惯性制导继续解算,并给出导引头目标指向,当导引头重新捕获目标后,再对惯性制导误差进行校正,这样不但提高了轻型反坦克导弹的生存能力,也大大提升了制导精度。
3 结论
合理的制导方案是提升导弹命中精度的最有效手段之一。本文根据某轻型反坦克导弹的总体指标要求,研究了捷联惯性中制导和红外成像末制导组合的复合制导方式。在导弹飞行转入比例导引段之前,利用惯性制导将导弹控制到预定位置,通过惯性制导与红外制导的交班,以保证红外导引头顺利可靠地截获目标。在末制导过程中,若导引头丢失目标或未能截获目标时,则根据装订的目标距离信息进行虚拟比例导引,同时给出导引头目标指向,有助导引头重新捕获目标。该方法不但提高了导弹的作用距离,提升了制导精度,同时也使得轻型反坦克导弹在复杂战场环境下的生存能力大大增强,为以后多用途轻型反坦克导弹技术的发展奠定良好的应用基础。
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文章来源:《弹道学报》 网址: http://www.tdxbzz.cn/qikandaodu/2021/0205/334.html