摘要
为有效打击各类地下军事目标，发展航空侵彻炸弹具有迫切的军事需求和重要的现实意义，而制导方案设计是航空侵彻炸弹研制的关键部分。本文在设计航空侵彻炸弹弹道的基础上，把方案制导与导引制导相结合，研究了一种适合于航空侵彻炸弹的复合制导方案。
论文的主要工作有：
1、为了便于制导律性能的验证，论文首先建立了空地制导武器的空间弹道方程以及数字仿真验证平台，为落角约束条件下制导律的设计提供了依据和基础。
2、一般来说，为验证制导律的设计需进行仿真分析。在仿真验证过程中，需要建立飞行器的空间弹道方程。为了描述空地制导武器在飞行过程中的运动轨迹，建立空间弹道方程，需要定义一些基本坐标系，并建立各坐标系之间的转换关系。根据飞行力学原理，建立弹道计算方程，通过编程可以实现对飞行弹道的数值仿真，验证制导律的实际性能。
论文的第二个主要任务是完成飞行器空间弹道方程的建立，为后续各章制导律的弹道仿真验证提供便利。任务主要讨论了建立空地制导武器空间弹道方程的问题，讲述了基本坐标系、弹道方程和弹道仿真三方面的工作。
3、设计了航空侵彻炸弹的飞行弹道。在综合考虑航空侵彻炸弹末端攻击约束条件与弹道设计之间的关系的基础上，设计了由转弯段、末制导段、姿态控制段组成的弹道，并给出了一种复合制导方案，即转弯段采用常过载方案制导、末制导段采用最优导引制导、姿态控制段采用姿态控制方案制导。
4、设计了一种最优制导律。对应末制导段的制导问题，文章在最优控制理论的基础上，将航空侵彻炸弹的过载信息引入最优导引律设计，在综合考虑落角（入射角）约束要求的情况下，设计了一种最优制导律。
5、设计了一种末端主动姿态控制方案。对应姿态控制段，为了实现攻击末端的小攻角要求，设计了一种主动姿态对准的制导方法。
6、最后，论文针对该复合制导方案，编制仿真程序进行了仿真试验，验证了该制导方案的可行性。
关键词：制导律，航空侵彻炸弹，落角约束条件，过载，最优制导，姿态控制
Abstract
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Key Words：..
目录
第1章 绪论 1
1.1 精确制导概述 1
1.1.1 精确制导武器及其制导控制系统概述 1
1.1.2 落角约束条件下的精确制导技术 2
1.2 落角约束条件下制导律研究的价值 3
1.2.1 落角约束条件下制导律设计的意义 3
1.2.2 制导律设计的基本原则 5
1.2.3 落角约束条件下制导律设计的难点问题 7
1.3 国内外研究概况 9
1.3.1 带落角控制的制导律研究 9
1.3.2 落角约束条件下的制导律研究 12
1.4 论文研究内容和组织结构 14
1.4.1 论文的主要内容 14
1.4.2 论文的组织结构 15
第2章 空地制导武器空间弹道方程 16
2.1 引言 16
2.2 基本坐标系及坐标转换 16
2.2.1 基本假设 16
2.2.2 基本坐标系 17
2.2.3 坐标转换及角度关系 19
2.3 发射坐标系中的空间弹道方程 21
2.3.1 地球模型及地球引力 21
2.3.2 大气模型与空气动力 23
2.3.3 弹道计算方程 23
2.3.4 导引方程 24
2.4 典型弹道仿真 25
2.5 本章小结 25
第3章 飞行弹道与导引规律设计 26
3.1 弹道设计与制导方案 26
3.1.1 飞行弹道设计 26
3.1.2 复合制导方案及其实现 27
3.2 导引规律设计 28
3.2.1 二次型性能指标的最优控制理论 28
3.2.2 制导模型 31
3.2.3 飞航导弹中断大落角末端制导律的设计 35
第4章 终端主动姿态控制系统设计 41
4.1 航空侵彻炸弹运动方程线性化 41
4.2 纵向姿态控制系统传递函数与结构图 43
4.2.1 纵向姿态控制系统的工作原理 43
4.2.2 纵向姿态控制系统的工作过程 43
4.2.3 纵向姿态控制系统的传递函数与结构图 44
4.3 纵向姿态控制系统的分析与参数设计 47
4.3.1 控制系统参数设计原则 48
4.3.2 俯仰角控制回路的分析与设计 48
4.4 本章小结 50
第5章 制导系统仿真 51
5.1 仿真模型与仿真流程 51
5.1.1 仿真模型 51
5.1.2 仿真流程 51
5.2 仿真结果与分析 52
5.2.1 仿真结果 52
5.2.2 仿真分析 57
第6章 总结与展望 59
6.1 总结 59
6.2 展望 59
参考文献 61
致谢 64
毕业设计小结 65
