反辐射导弹制导能力研究与仿真

　　0　引言

　　反辐射导弹作为压制敌方防空雷达系统的首选武器,在现代战争中日益凸显其重要作用,其作战效能评估方法也日益完善和多样化[1-3]。根据美国工业界武器系统效能咨询委员会(WSEIAC)的效能评估模型,导弹武器系统的效能由可信度、可用度、系统能力三者的乘积来表示,即E=A·D·C。反辐射导弹的系统能力矩阵C可分解为生存能力、制导能力、毁伤能力及发射能力,而制导能力是导弹系统能力矩阵中最复杂最关键的部分[4-5]。下面针对反辐射导弹的制导能力进行研究并仿真实现。

　　1　导弹运动模型

　　1.1　基本假定

　　1)只考虑导弹在铅垂平面内的运动,建立导弹运动模型时将其视为一个质点。

　　2)目标为雷达车,可以认为是固定目标,其形体用正交平行六面体(雷达车身)和圆抛物面(雷达天线)来表示。

　　3)导弹在飞行过程中只受水平风的影响,且风速、风向不变。

　　1.2　运动学模型的建立

　　运用文献[6]所提供的模型,导弹在发射坐标系中的运动方程可表示为：

　　2　制导能力研究

　　为了量化制导能力,依据ADC原理将其分解为4个相对相互独立的能力,可表示为：

　　2.1　中制导能力

　　中制导的目的在于把导弹制导到末制导导引头能够截获目标的距离范围内,并尽可能少地消耗能量,以保证导弹末制导阶段拥有最大动能,也就是说中制导结束时应满足距离截获、角度截获、速度截获这3个条件。为达到这3个条件,中制导采用“捷联惯导+指令修正”的制导体制,中制导律采用最优预测比例导引律。根据“捷联惯导+指令修正”制导体制的特点,选取最优预测导引律[7-8]:

　　由导弹初始条件及距离R解算出中制导末端导弹理论位置坐标、理论中制导末端速度。

　　末制导导引头视场有限,因此当满足条件τ-δ<χ时,即可认为满足角度截获条件。其中τ为速度矢量与弹目视线之间的夹角,δ为速度与弹轴之间的夹角,χ为导引头视场角。由于导弹俯仰角、侧滑角相对来说非常小,因此δ可忽略不计,,则角度截获条件为：

向误差和指向误差的理论值。

　　根据中制导所要达成的目的可以将导弹中制导能力理解为各理论值与实际值间的误差与允许误差之比的乘积,即:

　　2.2　末制导能力

　　影响末制导能力的主要指标为脱靶量、导弹末速及入射角。导弹末制导段采用被动雷达制导的导引机制,导引规律采用比例导引和直接导引相结合的复合导引律。对于被动导引头,只能获取目标视线角速度信息,因此在铅垂平面内末制导复合导引律可写为[9]