[發明專利]末制導段的標控脫靶量解析制導方法有效
| 申請號： | 201610403067.9 | 申請日： | 2016-06-08 |
| 公開（公告）號： | CN106091817B | 公開（公告）日： | 2018-03-16 |
| 發明（設計）人： | 陳萬春;孟靜偉 | 申請（專利權）人： | 北京航空航天大學 |
| 主分類號： | F41G3/22 | 分類號： | F41G3/22 |
| 代理公司： | 北京慧泉知識產權代理有限公司11232 | 代理人： | 王順榮,唐愛華 |
| 地址： | 100191*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 制導 脫靶 解析 方法 | ||
1.一種末制導段標控脫靶量解析制導方法，包括以下幾個步驟：
步驟1：末制導段建模
地面看作曲率為零不旋轉的慣性平面，在縱向平面內，航跡坐標系下的末制導導彈的運動方程如下所示：
上式中，y、h、v、γ和m分別為導彈射程、高度、速度、彈道傾角和質量；和分別為導彈的射程、高度、速度和彈道傾角對時間的導數；L、D分別為導彈的升力和阻力，與導彈的攻角、動壓、氣動系數相關，其中攻角是控制量；g為重力加速度，與導彈高度相關；
末制導段采用零攻角作為標準控制，此時有L＝0，則可得標控彈道的運動模型為：
上式中，下標‘b’表征標控彈道，yb、hb、vb、γb、mb、Db和gb分別為標控彈道的射程、高度、速度、彈道傾角、質量、大氣阻力和重力加速度；
步驟2：把末制導的標控彈道按正則攝動理論分為零階標控彈道和一階標控彈道，分別如下：其中為了便于表達，下文中標控彈道狀態量下標“b”省去，
上式中，上標和分別表征各狀態量的正則攝動展開的零階項和一階項，以及零階項和一階項所決定的量；分別為末制導段標控彈道的射程、高度、速度和彈道傾角的零階項；分別為末制導標控彈道的射程、高度、速度和彈道傾角的一階項；和分別是取決于高度、速度的零階項的重力加速度和大氣阻力；D0和v0分別是初始大氣阻力和初始速度；gs是海平面的重力加速度；k是一個常值小量，k＝ε，ε是正則攝動展開的分階符號；
步驟3：對末制導段標控彈道零階項解析求解
對步驟2得到的標控彈道正則攝動零階微分方程解析積分，可得標控彈道的射程、高度、速度、彈道傾角的解析解分別如下：
上式中，y0、h0、和xγ0分別為末制導段的標控彈道的初始射程、初始高度、初始速度相關變量和初始彈道傾角相關的常數；a0、a1、a2、b0、b1、b2均為與初始彈道傾角相關的常數；kv1、kv2、為與初始速度、初始大氣阻力相關的常數；ky1、ky2、ky3、ky4和ky5為a0、a1、a2、kv1、kv2的多項式；t表示時間；
步驟4：對末制導段標控彈道一階項解析求解
利用步驟3中得到末制導段標控彈道零階項的解析解，對一階攝動微分方程中的系數進行多項式擬合，最后進行積分可得射程、高度、速度、彈道傾角一階項的解析解分別如下：
上式中，k1y2～k1y13、k1h2～k1h13、k1v1～k1v9和k1γ1～k1γ5均為一階微分方程中的擬合系數的多項式；
步驟5：獲取標控彈道的完整解析解，計算制導指令
將步驟3和步驟4獲得的末制導段標控彈道的零階和一階解析解帶入下式，獲得一階精度的解析解：
標控脫靶量表示為
NEM＝(ycf-yf)sin(-γf)
上式中，ycf為目標的位置，yf和γf為標控彈道的射程和彈道傾角的終值；此時的法向控制指令表示為
上式中，an為導彈的法向加速度，為制導指令；N為導引系數，取3～5；tgo為末制導段的剩余飛行時間。
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