4。4 导引指令的分析 13

4。5 本章小结 13

5  全弹道控制飞行仿真 14

5。1 几个重要参数的计算 14

5。2 制导炸弹的基本参数以及制导炸弹初始状态的确立 15

5。3 所采用的计算方法 15

5。4根据具体条件的弹道仿真 16

5。5 本章小结 27

总   结 27

致  谢 29

参考文献 30

1  引言

本章简要介绍了制导炸弹控制系统中的制导系统和控制系统，描述了制导炸弹的背景和发展，并简单地介绍了本文的主要工作安排。

1。1  选题的背景和意义

制导炸弹[1][2]自20世纪40年代出现以来，就开始受到了各个国家的关注。在随后的几十年里，制导炸弹获得了飞速的发展，并且在现代战争中扮演着越来越重要的角色。制导炸弹不同于普通的炸弹之处在于制导炸弹作为一种制导武器，可以对目标进行精确地打击。在20世纪70年代之后，随着电子计算机的出现，制导炸弹又向前迈进了一大步，对于当今的战术制导炸弹而言，其制导和控制系统的成本已经大大的提高了，占到了总成本的六成以上。所以说，一个好的制导和控制程序对制导炸弹的影响不言而喻。

制导和控制系统的设计可以简单的分为对制导系统的设计和对控制系统的设计。对制导系统的设计的主要任务就是根据当前制导炸弹的飞行状态以及测量得到的目标信息，给出正确的控制指令；对制导炸弹控制系统的设计就是对制导炸弹自动驾驶仪的设计，设计合适的参数保证制导炸弹平稳地飞行并能够对制导系统产生的指令信号进行跟踪。在实际弹体中自动驾驶仪包括有陀螺仪和加速度计等等仪器。

通过研究制导炸弹在俯仰平面的制导和控制系统，并通过MATLAB进行的弹道仿真，可以了解制导武器一击必中的奥秘及其实现的方法。

1。2 自动驾驶仪和导引律的发展

自动驾驶仪被设计出来的目的就是为了能够有效地跟踪制导指令，并保持制导炸弹的稳定。自动驾驶仪的最早出现可以追溯的1914年，美国人斯派雷制成了电动陀螺稳定装置，这个就是自动驾驶仪的雏形。到了20世纪50年代，人们在自动驾驶仪上装了角速率陀螺仪，以此装置信号作为反馈构成了阻尼增稳回路，极大地提高了飞行的稳定性。在50年代末期，出现了自适应自动驾驶仪，能够根据制导炸弹飞行的高度和周围的环境时时地改变自己的控制器的参数[19][20][21]，以此来达到最优的控制效果。到了20世纪70年代，随着电子计算机的发展，就开始出现了数字式自动驾驶仪，智能化程度在逐步地提高。

导引系统就是制导炸弹上的“导航仪”，为了使得制导炸弹能够准确的命中目标，就必须随时获取并控制制导炸弹的飞行姿态。制导系统需要不断测量导弹与目标之间的相对位置关系，并以此来形成制导指令。在经典的制导规律中，若根据炸弹与目标的位置关系来确定导引规律，就是两点法，例如追踪法、平行接近法、比例导引法等，如果炸弹制导专门由制导站来完成，就属于三点法。一些在现代控制理论上的导引方法，属于现代制导规律，如最有导引，神经网路制导等。在现代战争中还采用了激光制导，使用GPS全球定位系统进行更为准确的制导[16][17]，制导炸弹的精度也就变得越来越高。图1。1为俄罗斯研制的激光制导炸弹。