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新制導(dǎo)炸彈智能控制系統(tǒng)的研究

作者: 時(shí)間:2011-09-19 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
3.1 仿真環(huán)境的設(shè)定

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/161479.htm

  假設(shè)以下的仿真環(huán)境:

  (1)綜合風(fēng)速UZ方向在水平面內(nèi),且為常矢;

  (2)重力加速度為9.8 m/s2,無阻尼;

  (3)彈翼可產(chǎn)生的最大調(diào)控加速度max a(t)(max a(t)=maxax(t)+maxay(t))隨下落高度增加,且不考慮彈翼產(chǎn)生的加速度a(t)在鉛垂方向的分量;

  (4)高度H為7 075.4 m(即下落時(shí)間T為38 s),按每0.25 s落下距離△h劃分高度空間為N=152層;

  (5)轟炸方式為水平轟炸;

  (6)控制過程不考慮時(shí)延;

  (7)彈體運(yùn)動為質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動。

  3.2 運(yùn)動方程的分析

  根據(jù)文獻(xiàn)[9,10],水平轟炸的俯視圖,如圖1所示。

  

  (oyxz)H:飛機(jī)航向坐標(biāo)系;Of:飛機(jī)投彈點(diǎn);Om:地面目標(biāo);A:無需調(diào)控,可直接命中彈D0在t時(shí)刻的坐標(biāo)位置;A:需調(diào)控,方可命中彈D1在t時(shí)刻的坐標(biāo)位置;B:需調(diào)控,方可命中彈D1在t-1時(shí)刻的坐標(biāo)位置。

  無需調(diào)控,可直接命中彈D0參數(shù):Vx0:投彈點(diǎn)飛機(jī)空速;Uz0:投彈D0時(shí)的綜合風(fēng)速;ε0:Vx0與Uz0的夾角;Xh(t):t時(shí)刻彈在xH方向的坐標(biāo)位置;Yh(t):t時(shí)刻彈在yH方向的坐標(biāo)位置。

  需調(diào)控,方可命中彈D1參數(shù):Vx1:投彈點(diǎn)飛機(jī)空速;Uz1:投彈D1時(shí)的綜合風(fēng)速;ε1:Vx1與Uz1的夾角;Axe(t):t時(shí)刻和t-1時(shí)刻彈在xH方向的位移差;Aye(t):t時(shí)刻和t-1時(shí)刻彈在yH方向的位移差;Exh(t):t時(shí)刻彈與目標(biāo)Om的距離在xH方向的分量;Eyh(t):t時(shí)刻彈與目標(biāo)Om的距離在yH方向的分量;Vxh(t):t時(shí)刻彈的速度在xH方向的分量;Vyh(t):t時(shí)刻彈的速度在yH方向的分量。Axe(t):t時(shí)刻彈D1和彈D0的位移差在xH方向的分量;Aye(t):f時(shí)刻彈D1和彈D0的位移差在yH方向的分量。在仿真環(huán)境中,推導(dǎo)出彈D1在t時(shí)刻的運(yùn)動方程

  

  其中,Vax(t)為xH方向上t-1時(shí)刻加速度在時(shí)刻生成速度,Vay(t)為yH方向上t-1時(shí)刻加速度在t時(shí)刻生成速度。

  3.3 制導(dǎo)的建立

  根據(jù)彈道運(yùn)動方程,x與y方向的控制相互獨(dú)立(a(t)=ax(t)+ay(t)),所以對空間每一層建立兩個(gè)非單點(diǎn)模糊子系統(tǒng)(NSFISix和NSFISiy):NSFISix調(diào)控導(dǎo)彈在x方向的運(yùn)動軌跡,輸入為Exh(t)、Axe(t)、Vxh(t),輸出為ax(t);NSFISiy調(diào)控導(dǎo)彈在y方向的運(yùn)動軌跡,輸入為Eyh(t)、Aye(t)、Vyh(t),輸出為ay(t)。充分搜集每一層的訓(xùn)練數(shù)據(jù),利用文中提出的學(xué)習(xí)算法調(diào)整好NSFISix和NSFISiy的內(nèi)部參數(shù),就構(gòu)成了基于NSFIS的制導(dǎo),其概略流程圖,如圖2所示。

  



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