[發明專利]一種基于目標終端可達區預測的紅外空空導彈抗干擾制導方法

有效

• 申請號: 201710018102.X
• 申請日: 2017-01-10
• 公開（公告）號: CN107917646B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 陳萬春;周韜;陳子都
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: F42B15/01
• 分類號: F42B15/01
• 代理公司: 鄭州立格知識產權代理有限公司 41126
• 代理人: 李紅衛

基于目標未來位置預測的紅外空空導彈抗干擾制導方法，步驟如下：（1）紅外空空導彈導引頭獲得目標的測量信息，并對目標狀態信息進行濾波估計，估計導彈剩余飛行時間；（2）假定目標加速度服從gamma分布的概率分布，計算目標下一時刻以及相遇時刻的位置分布；（3）計算導彈下一時刻可能出現的位置，并計算下一時刻位置上以最大飛行能力在相遇時刻能夠到達的區域；（4）通過對比導彈的覆蓋區與目標的可達區，計算導彈以最大概率覆蓋的區域對應的下一時刻的位置；（5）根據下一時刻的位置計算導彈的控制指令；（6）對導彈施加控制，返回到步驟（1）直至導彈與目標相遇。

技術領域

本發明涉及一種紅外空空導彈在目標投放干擾情況下的抗干擾制導算法，尤其是無法分辨真假目標情況下的抗干擾制導算法。

背景技術

目標飛機受到導彈來襲威脅后，為提高飛機的生存率投放跟飛機光譜特性相似的干擾彈，紅外空空導彈為了準確命中目標，需要運用硬件以及算法進行抗干擾，最后準確命中目標。

賈秋銳等人的論文《紅外成像制導抗干擾分析》以及李麗娟等人的論文《紅外成像導引頭的抗干擾技術》都詳細介紹了紅外導引頭面對目標飛機投放干擾彈如何抗干擾，通過分析頻譜、運動、灰度與空間分布等特征上的差異來識別目標和干擾,Arthur Vermeulen在論文《Missile avoidance manoeuvres with simultaneous decoy deployment》中研究了在干擾的情況下的紅外空空導彈制導方法，分析了這種跟蹤能量中心的導引方法在不同作戰環境下的脫靶量關系。D.Dionne在論文《Predictive Guidance for Pursuit-EvasionEngagements Involving Decoys》中研究了單枚干擾彈情況下基于預測控制的導引方法。然而隨著紅外干擾彈的發展，其光譜特性以及運動特性與飛機越來越相似，干擾無論從外形還是運動狀態都有了很大改善，尤其在距離較遠紅外成像導引頭精度不高時，通過紅外空空導彈導引頭對目標飛機以及干擾彈進行識別存在一定困難和錯誤率，為了提高紅外空空導彈的 抗干擾能力，防止導彈被干擾彈誘騙，需要對紅外空空導彈的制導算法進行改進。

為了提高導彈在無法準確識別目標的情況下攔截目標的成功率，本發明提出了基于預測制導的制導方法。該制導方法是以預測目標以及干擾彈的未來可達區域為基礎，結合導彈本身能力所達范圍，以最大概率覆蓋無法分辨的真假目標所達區為指標，計算制導指令，從而達到在無法分辨目標的情況下實現準確命中目標。

發明內容

本發明的技術解決問題是：提供一種紅外空空導彈抗干擾的制導方法，提高紅外空空導彈面對目標投放干擾后的命中率。

本發明的技術解決方案是：一種基于預測制導的紅外空空導彈抗干擾制導方法，步驟如下：

(1)紅外空空導彈導引頭獲得目標的測量信息，并對目標狀態信息進行濾波估計，估計導彈剩余飛行時間；

(2)假定目標加速度服從gamma分布的概率分布，計算目標下一時刻以及相遇時刻的位置分布區域；

(3)計算導彈下一時刻可達區，并計算導彈處在下一時刻各個可能位置上以最大飛行能力在最終時刻t_f能夠到達的區域；

(4)提出以導彈最大概率命中目標為性能指標，通過性能最大化來計算導彈控制指令；

(6)對導彈施加控制，返回到步驟(1)循環直至導彈與目標相遇。

本發明與現有技術相比的優點在于：

(1)本發明與傳統的抗干擾相比可以用在干擾識別末段，能補 充紅外空空導彈無法根據其他特征識別真假目標情況下的制導問題；

(2)運用此方法在一定程度上可以彌補導引頭硬件方面的不足，例如分辨率低導致的目標與干擾無法識別等；