固体火箭发动机空空导弹高抛弹道优化设计

摘要

固体火箭发动机在现代空空导弹的动力装置中应用的比较广泛，现役很多空空导弹皆采用此动力装置。而在基于固体火箭发动机的空空导弹的发展进程中，空空导弹的射程是其一个重要的作战指标。本文就如何利用高抛弹道进行空空导弹的有效增程展开研究。
　　通过对固体火箭发动机性能的一系列调研分析，并结合空空导弹的实际作战需求，在综合考虑空空导弹的增程需求的前提下，本文决定采用基于固体火箭发动机为动力装置的空空导弹为基本研究对象。
　　本文建立了空空导弹基本数学模型，即建立其相应的运动学模型与动力学模型，同时获得该空空导弹的动力装置性能参数以及其相应的气动参数数据。针对某一典型的敌机的运动方式，考虑采用空空导弹高抛弹道对其进行打击，并且考虑到优化因素。首先要进行现代最优控制理论方法的探讨，在最优控制的问题中有一系列数值解法，但是并非都适合于该问题中。
　　根据课题的背景，确定了某一敌机的典型的机动方式，为后期弹道仿真确立条件。根据已知的敌机的典型的机动方式，进而在未考虑优化指标的前提下对该敌机进行高抛弹道打击，据此可以得到空空导弹在常规情况下的高抛弹道曲线，为后期与优化后的高抛弹道作出进一步的对比。
　　基于已得的空空导弹高抛弹道，在之后便可以考虑优化指标了。在此可以考虑的指标有末速度最大、燃料最省、时间最短、射程最大这四种。本文利用序列二次规划法进行了空空导弹的弹道优化，并结合以上四种优化指标。从最终的优化结果也易见，采用高抛弹道的方法确实可以有效增大其射程。

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第1章 绪论

1.1 课题研究的背景和意义

1.2空空导弹概况

1.3空空导弹弹道优化概况

1.4空空导弹增程原理探讨

1.5本文主要内容

第2章 建立导弹基本数学模型

2.1引言

2.2用于建立导弹模型的坐标系

2.3建立敌机与导弹的相关运动学模型

2.4本章小结

第3章 弹道优化方法的探讨

3.1引言

3.2通用方法的概述

3.3典型最优控制方法的介绍

3.4对于其梯度进行设置

3.5序列二次规划法

3.6本章小结

第4章 高抛弹道优化设计

4.1引言

4.2高抛弹道的基本增程依据

4.3优化方法探讨

4.4高抛弹道优化设计

4.5 本章小结

结论

参考文献

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