本项目研究了反舰弹道导弹(ASBM)搭载合成孔径雷达(SAR)导引头(寻的器)在特定参数下的性能潜力与局限。通过荷兰应用科学研究组织(TNO)提供的"非线性轨迹生成与优化算法"(GIANT)工具,构建ASBM动力学模型并整合海上目标捕获约束条件。研究中将ASBM角速度设定为最优控制问题变量,优化目标包括:最小化/最大化导弹暴露时间与垂向末端速度,以及最小化SAR导引头单次成像所需时间。
通过三组实验探究不同初始条件与分辨率约束对优化轨迹的影响。首组实验针对典型ASBM初始再入条件优化轨迹,目标点设置于无修正弹道飞行落点,以此对比分析优化机动与原始弹道轨迹差异。第二组实验保持目标点不变,利用GIANT优化初始再入条件以获取最优轨迹。末组实验放宽目标分辨率约束,测试系统极限性能。
实验表明:增大ASBM再入初始斜视角可提升整体性能。较大斜视角使导弹在再入段实施最小机动即可在SAR阶段获得更大导引头观测角,从而在确保SAR驻留时间与导弹暴露时间最短的同时最大化垂向末端速度。研究同时证实:在平均驻留时间0.1170秒条件下,系统可实现1.60米的地距与跨距分辨率。更高分辨率需求下,SAR导引头带宽成为所选参数集的性能制约因素。
第二章阐述坐标系与导弹状态变量的理论背景。第三章探讨目标捕获的要素与需求条件。第四章详述满足上述需求的合成孔径雷达(SAR)导引头基本原理,涵盖参数设置、核心方程及约束条件。第五章系统阐释最优化问题的定义框架与配置方案,第六章对输入模型部分方程进行验证与确认。第七章解析研究成果,包括分辨率限制性分析。第八章总结全文并提出后续研究方向建议。