毕业设计-简易制导炸弹导引律研究，共58页，19035字，附外文翻译、答辩PPT
摘 要
制导炸弹是在普通航空炸弹的基础上增加制导装置而成的，一般没有推进系统或仅装有小动力推进系统。由于它具有普通炸弹结构简单、价格便宜、使用方便的优势，同时又具备空地导弹射程远、精度高的特点，因此被认为是一种廉价、高效的空地精确制导武器。它集中了普通航空炸弹结构简单、价格便宜、效用大和空地导弹射程远、命中精度高的优点是目前世界上装备、使用数量最多的一种价廉高效的空地制导武器。
本文从工程应用的角度出发，针对制导炸弹工程可实现性，提出制导规律设计方案，首先建立了制导炸弹的相关数学模型和制导系统，并给出了炸弹目标相对运动关系。针对导引律的特性研究，给出了比例导引和基于线性二次型的最优导引律的定义，推导了这两种导引律的表达式，并基于制导炸弹模型对其进行了matlab仿真。结果表明，最优制导律和比例制导律相比在攻击运动目标时具有良好的性能，指令过载小，攻角的变化范围小。最后用于炸弹的末制导过程容易导致很大的脱靶量的情况下，提出了复合制导，复合制导过程为：炸弹投放且与载机可靠分离后，飞行控制模式采用先定攻角滑翔后末制导。定攻角制导律相对比较简单，就是控制炸弹保持大攻角滑翔飞行，将炸弹导向目标上空；而转入末制导阶段，采用具有末端角度约束的导引律将炸弹导向目标。
仿真结果验证了本文所提导引规律的可行性，为工程应用提供了有益的参考。
关键词:制导炸弹，导引律，比例导引，复合制导

ABSTRACT
Guided bombs was increased on the basis of general aviation bomb guidance device made ??of, generally do not have a propulsion system or equipped with only a small propulsion system. Because it has a simple general-purpose bombs, cheap, easy to use advantages, but also have ground missiles long range, high accuracy, and therefore is considered to be a cheap and efficient ground precision-guided weapons. It focused on the general aviation bombs simple, cheap, large utility and ground missiles long range, high hit accuracy is the maximum advantage of a number of the world's cheap and efficient equipment, the use of ground guided weapons.
From the perspective of engineering application for guided bomb project can be realized, proposed guidance law design program, first established the relevant mathematical models and guidance system guided bomb, bomb the target and gives the relative motion. Characteristics guidance law for the given proportional guidance and definitions based on the linear quadratic optimal guidance law, the derivation of the expression of these two guidance law and be based on a model-guided bombs matlab simulation. The results showed that the optimal guidance law and proportional guidance law with a moving target in the attack compared to good performance, instruction overload small, small changes in the angle of attack. Finally, the process for homing bombs easily result in a large amount of off-target, the proposed combined guidance, combined guidance process: After the Bomb and reliable separation and carrier aircraft, flight control mode after the end of the first set using the gliding angle of attack guidance. Guidance law given angle of attack is relatively simple, is to control the glider bombs remain high angle of attack flight, will be guided bombs over the target; rather turn homing phase, using the law ends with a guided bomb angle constraint-oriented goals.
Simulation results verify the feasibility of the proposed guidance law in this paper for engineering applications provide a useful reference.
KEY WORDS: Guided bombs，Guidance law，Proportional navigation，Composite Guidance

目录
第1章 绪论 1
1.1 课题的背景和意义 1
1.2 制导律的发展现状 2
1.3 本文结构安排 5
第2章 简易制导炸弹的相关数学模型和制导系统 6
2.1 制导炸弹飞行力学特性 6
2.1.1 常用坐标系 6
2.1.2 坐标系的关系及转换 7
2.2 制导炸弹的运动学方程 9
2.3 相对运动关系 10
2.3.1 三维空间的相对运动关系 10
2.3.2 二维平面的相对运动关系 15
2.4 制导炸弹制导系统 16
2.4.1 制导系统功能 16
2.4.2 自动驾驶仪 18
2.4.3 制导炸弹工作过程 19
2.5 小结 20
第3章 导引规律特性研究 21
3.1 引言 21
3.2 比例导引律 22
3.2.1 比例导引定义及特性 22
3.2.2 比例导引的特点 23
3.3 最优导引律的推导 24
3.4 弹道仿真分析 31
3.5 小结 37
第4章 导引律设计 38
4.1 引言 38
4.2 全弹道导引律 38
4.3 全弹道仿真 39
4.4 小结 42
第5章 结束语 43
5.1 总结 43
5.2 工作展望 43
致谢 44
参考文献 45
毕业设计小结 48

1.3本文结构安排
本文共分六章：
第一章为绪论，概述本文研究的背景及意义，制导炸弹及制导规律研究现状，并在此基础上给出本文结构安排。
第二章给出了制导炸弹的运动学模型，建立了常用的坐标系，明确了坐标系之间的关系及其转换，并建立了制导炸弹的运动学方程，最后给出了炸弹与目标的相对运动关系模型，阐明了制导炸弹制导系统的原理，并说明了制导炸弹的工作过程。
第三章研究了不同导引律的弹道特性，首先给出了传统的比例导引的定义，分析了其优缺点，然后建立了用于最优导引的状态方程，给出了最优导引律，并对该导引律进行了分析，最后对比例导引和最优导引分别作了数字仿真，分析其弹道特性。
第四章完成了导引律的设计，首先设计了交接班律，然后根据实际弹道对射程和角度的要求设计了导引律，最后对全弹道进行了数字仿真。
第五章为本文结论及工作展望

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