【导弹】基于集成在制导律中的输出反馈飞行控制系统空对空拦截附Matlab代码

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🔥 内容介绍

一、空对空拦截的作战需求与技术挑战

空对空拦截作为现代空战的核心任务之一，要求导弹在复杂战场环境（如强电磁干扰、目标机动规避、气流扰动）下，快速、精准地追踪并摧毁敌方空中目标（如战斗机、无人机、巡航导弹）。其核心作战指标包括拦截响应速度（从探测目标到完成拦截的时间≤10s）、机动过载能力（需承受 20-30g 过载以应对目标机动）、抗干扰精度（末端制导误差≤1m），以及鲁棒性（在传感器噪声、执行器延迟下仍保持稳定控制）。

传统空对空导弹的飞行控制系统与制导律多采用 “分离设计” 模式：制导律根据目标与导弹的相对运动关系计算期望过载指令，飞行控制系统接收指令后通过姿态控制实现过载跟踪。这种模式存在两大关键问题：一是分离设计导致系统响应延迟（指令传递与转换耗时约 0.2-0.5s），难以应对高机动目标（如过载 15g 的规避机动）；二是依赖完整的状态信息（如角速度、角加速度）进行控制，而实际作战中部分状态量（如机体弹性振动）难以直接测量，需通过观测器估算，增加了系统复杂度与误差风险。

输出反馈控制技术通过仅利用可直接测量的输出量（如姿态角、过载、相对距离）设计控制律，无需完整状态信息，简化了系统结构；将其与制导律深度集成，可实现 “制导 - 控制” 指令的实时耦合，消除分离设计的延迟问题。因此，研究基于制导律集成的输出反馈飞行控制系统，对提升空对空拦截的快速性与精准性具有重要工程价值。

⛳️ 运行结果

📣 部分代码

function Xdot=ode_augmented_plant_ctrllr(~,X)

global Ap Bp Cp Ac Bc1 Bc2 Cc Dc1 Dc2

% Augmented State Vector Y (Includes Controller State)

% X =[Xc ; alpha; q; dele; dele_dot];

% where x_c is the integral error of A_z 

% augmented to the plant state vector Xp=[alpha; q; dele; dele_dot]

Xc=X(1);  %Controller State

Xp=X(2:5);%Plant State

Yp=Cp*Xp; %Plant Output, Note that Dp=0 

r=32.17;% Reference Command that A_z has to track.

%Controller Dynamics:

Xcdot = Ac*Xc + Bc1*Yp + Bc2*r;

dele_command = Cc*Xc + Dc1*Yp + Dc2*r;

% Plant Dynamics

Xpdot= Ap*Xp + Bp*dele_command;

% Augmented Dynamics:

Xdot = [Xcdot;Xpdot];

🔗 参考文献

[1] 郑天茹.特高压输电线路上尖端电晕放电的研究[D].山东大学,2010.DOI:10.7666/d.y1792515.

[2] 周忠旺.空空导弹智能化制导律及仿真研究[D].南京航空航天大学,2008.DOI:10.7666/d.d053386.

[3] 侯文涛.反辐射导弹制导控制方法[D].哈尔滨工业大学[2025-09-13].DOI:CNKI:CDMD:2.2010.026654.

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