论文摘要：大气层外寻的导弹制导律研究及仿真

随着天基武器和在轨攻防对抗技术的日益发展，越来越多的国家对空间投入了更多的关注。基于这样的背景，本文重点研究大气层外寻的导弹的末制导规律。针对GNC技术的发展历程，本文研究并比较了三种有代表性的控制规律：基于开关线控制的比例导引、最优控制和变结构控制在轨道交会拦截中的应用效果。本文首先建立了在轨拦截的地球模型和航天器运动模型，并验证了模型的精确性。接着分析并推导了基于开关线的比例导引律、最优控制律和变结构控制律的控制方式。然后分析了轨道控制发动机模型，建立起发动机开关机的控制方程。最后在给定初始条件的情况下对不同的制导律分别进行仿真，给出仿真结果和曲线。仿真采用时间步长推进的方式，利用四阶龙格库塔法求解仿真时刻的数值解，精确计算每个时间点上的位置速度信息，并模拟发动机的工作特性进行控制。文中通过对不同初始情况下的制导结果进行仿真验证，研究了发动机常值推力、开关线设置和目标机动情况对拦截效果的影响情况，分析了初始因素对制导效果影响的原因。通过对三个性能指标：脱靶量、能量消耗和拦截时间的分析，比较不同情况下的制导律的效果，得出了一些有参考性的结论。