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受现代军事技术发展的客观环境的影响,在信息化条件下的战争,对精确打击提出了更高的要求。如何提高弹箭武器射击精度已成为愈发重要的课题。研究通过判断待打击目标的具体位置来修正弹箭弹道,使其按控制修正后的弹道飞行以击中目标,提出基于最优控制理论广义功极大值原理的最优控制新方法,建立具有更精确弹道参数值的预估数学模型,并给出“扫描规划法”,解决了高阶系统经常遇到的难以求解的两点边值问题,和传统最优控制相比,减少了解算时间,避免了维数灾难,有效及时地修正了弹道,提高了弹箭的射击精度。
结合弹箭弹道学,动力学和现代控制理论,分析弹箭动力学系统预估模型,根据模型建立形式紧凑的矢量矩阵表示的弹箭运动方程组,适用于快速计算机运算。依据现代控制理论,建立基于最优控制理论的弹箭弹道修正控制模型,并对其进行详细设计,以“Runge-Kutta”法为基础,得出解算流程。通过实例编写计算机仿真程序,研究开发方便用户操作的计算软件以及操作界面。
利用预估模型最优控制方法和“扫描规划法”分别对地对地多管火箭系统和地对空导弹系统修正过程进行仿真,结果表明本文建立的最优控制模型以及求解方法是实现提高弹箭射击精度的有效途径,得到的优化控制参数可为弹道修正机构的设计提供理论依据,建立的最优控制模型以及优化方法可以为实际优化算法的选择提供理论参考价值,对提高弹箭精度弹道修正技术的进一步研发也具有较强实用价值。