新制導(dǎo)炸彈智能控制系統(tǒng)的研究

　　假設(shè)以下的仿真環(huán)境：

　　(1)綜合風(fēng)速UZ方向在水平面內(nèi)，且為常矢;

　　(2)重力加速度為9.8 m/s2，無(wú)阻尼;

　　(3)彈翼可產(chǎn)生的最大調(diào)控加速度max a(t)(max a(t)=maxax(t)+maxay(t))隨下落高度增加，且不考慮彈翼產(chǎn)生的加速度a(t)在鉛垂方向的分量;

　　(4)高度H為7 075.4 m(即下落時(shí)間T為38 s)，按每0.25 s落下距離△h劃分高度空間為N=152層;

　　(5)轟炸方式為水平轟炸;

　　(6)控制過(guò)程不考慮時(shí)延;

　　(7)彈體運(yùn)動(dòng)為質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。

　　3.2 炸彈運(yùn)動(dòng)方程的分析

　　根據(jù)文獻(xiàn)[9，10]，水平轟炸的俯視圖，如圖1所示。

　　(oyxz)H：飛機(jī)航向坐標(biāo)系;Of：飛機(jī)投彈點(diǎn);Om：地面目標(biāo);A：無(wú)需調(diào)控，可直接命中彈D0在t時(shí)刻的坐標(biāo)位置;A：需調(diào)控，方可命中彈D1在t時(shí)刻的坐標(biāo)位置;B：需調(diào)控，方可命中彈D1在t-1時(shí)刻的坐標(biāo)位置。

　　無(wú)需調(diào)控，可直接命中彈D0參數(shù)：Vx0：投彈點(diǎn)飛機(jī)空速;Uz0：投彈D0時(shí)的綜合風(fēng)速;ε0：Vx0與Uz0的夾角;Xh(t)：t時(shí)刻彈在xH方向的坐標(biāo)位置;Yh(t)：t時(shí)刻彈在yH方向的坐標(biāo)位置。

　　需調(diào)控，方可命中彈D1參數(shù)：Vx1：投彈點(diǎn)飛機(jī)空速;Uz1：投彈D1時(shí)的綜合風(fēng)速;ε1：Vx1與Uz1的夾角;Axe(t)：t時(shí)刻和t-1時(shí)刻彈在xH方向的位移差;Aye(t)：t時(shí)刻和t-1時(shí)刻彈在yH方向的位移差;Exh(t)：t時(shí)刻彈與目標(biāo)Om的距離在xH方向的分量;Eyh(t)：t時(shí)刻彈與目標(biāo)Om的距離在yH方向的分量;Vxh(t)：t時(shí)刻彈的速度在xH方向的分量;Vyh(t)：t時(shí)刻彈的速度在yH方向的分量。Axe(t)：t時(shí)刻彈D1和彈D0的位移差在xH方向的分量;Aye(t)：f時(shí)刻彈D1和彈D0的位移差在yH方向的分量。在仿真環(huán)境中，推導(dǎo)出彈D1在t時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方程

　　其中，Vax(t)為xH方向上t-1時(shí)刻加速度在時(shí)刻生成速度，Vay(t)為yH方向上t-1時(shí)刻加速度在t時(shí)刻生成速度。

　　3.3 制導(dǎo)炸彈智能控制系統(tǒng)的建立

　　根據(jù)彈道運(yùn)動(dòng)方程，x與y方向的控制相互獨(dú)立(a(t)=ax(t)+ay(t))，所以對(duì)空間每一層建立兩個(gè)非單點(diǎn)模糊子系統(tǒng)(NSFISix和NSFISiy)：NSFISix調(diào)控導(dǎo)彈在x方向的運(yùn)動(dòng)軌跡，輸入為Exh(t)、Axe(t)、Vxh(t)，輸出為ax(t);NSFISiy調(diào)控導(dǎo)彈在y方向的運(yùn)動(dòng)軌跡，輸入為Eyh(t)、Aye(t)、Vyh(t)，輸出為ay(t)。充分搜集每一層的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，利用文中提出的學(xué)習(xí)算法調(diào)整好NSFISix和NSFISiy的內(nèi)部參數(shù)，就構(gòu)成了基于NSFIS的制導(dǎo)炸彈智能控制系統(tǒng)，其概略流程圖，如圖2所示。

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