3 基于NSFIS的制导炸弹智能控制系统的仿真设计
按照文献[1]的设计思想,在仿真环境中采用NSFIS设计制导炸弹智能控制系统。
3.1 仿真环境的设定
假设以下的仿真环境:
(1)综合风速UZ方向在水平面内,且为常矢;
(2)重力加速度为9.8 m/s2,无阻尼;
(3)弹翼可产生的最大调控加速度max a(t)(max a(t)=maxax(t)+maxay(t))随下落高度增加,且不考虑弹翼产生的加速度a(t)在铅垂方向的分量;
(4)高度H为7 075.4 m(即下落时间T为38 s),按每0.25 s落下距离△h划分高度空间为N=152层;
(5)轰炸方式为水平轰炸;
(6)控制过程不考虑时延;
(7)弹体运动为质点运动。
3.2 炸弹运动方程的分析
根据文献[9,10],水平轰炸的俯视图,如图1所示。
(oyxz)H:飞机航向坐标系;Of:飞机投弹点;Om:地面目标;A:无需调控,可直接命中弹D0在t时刻的坐标位置;A:需调控,方可命中弹D1在t时刻的坐标位置;B:需调控,方可命中弹D1在t-1时刻的坐标位置。
无需调控,可直接命中弹D0参数:Vx0:投弹点飞机空速;Uz0:投弹D0时的综合风速;ε0:Vx0与Uz0的夹角;Xh(t):t时刻弹在xH方向的坐标位置;Yh(t):t时刻弹在yH方向的坐标位置。
需调控,方可命中弹D1参数:Vx1:投弹点飞机空速;Uz1:投弹D1时的综合风速;ε1:Vx1与Uz1的夹角;Axe(t):t时刻和t-1时刻弹在xH方向的位移差;Aye(t):t时刻和t-1时刻弹在yH方向的位移差;Exh(t):t时刻弹与目标Om的距离在xH方向的分量;Eyh(t):t时刻弹与目标Om的距离在yH方向的分量;Vxh(t):t时刻弹的速度在xH方向的分量;Vyh(t):t时刻弹的速度在yH方向的分量。Axe(t):t时刻弹D1和弹D0的位移差在xH方向的分量;Aye(t):f时刻弹D1和弹D0的位移差在yH方向的分量。在仿真环境中,推导出弹D1在t时刻的运动方程
其中,Vax(t)为xH方向上t-1时刻加速度在时刻生成速度,Vay(t)为yH方向上t-1时刻加速度在t时刻生成速度。