[發明專利]一種攔截機動目標的攻擊時間約束制導律設計方法有效
| 申請號： | 201810107703.2 | 申請日： | 2018-02-02 |
| 公開（公告）號： | CN108416098B | 公開（公告）日： | 2021-07-16 |
| 發明（設計）人： | 胡慶雷;韓拓;郭雷;王陳亮 | 申請（專利權）人： | 北京航空航天大學 |
| 主分類號： | G06F30/20 | 分類號： | G06F30/20 |
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| 地址： | 100191*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 攔截 機動 目標 攻擊 時間 約束 制導 設計 方法 | ||
本發明提供了一種攔截機動目標的攻擊時間約束制導律設計方法，步驟為：得到導彈的視線角二階動態方程；設計基于時間的二次函數，作為導彈需要跟蹤的參考視線轉率；基于視線角二階動態方程，采用滑模控制方法，設計具有攻擊時間約束的制導律。本發明的設計方法是一種基于參考視線轉率的滑模制導律設計方法，是一種具有抗干擾性能、快速跟蹤期望視線轉率、精確命中目標的制導律，通過調節參考視線轉率的參數，從而實現對攻擊時間的約束。
技術領域
本申請涉及導彈制導系統設計領域，具體但不排他地，涉及一種攔截機動目標的攻擊時間約束制導律設計方法，主要應用于多枚反艦導彈完成對機動目標的飽和攻擊任務。
背景技術
目前，隨著海面大型艦艇裝備近身防御系統的發展，應用單枚反艦導彈攻擊這類目標具有較大的風險，很容易被對方防御系統攔截或擊毀。針對此問題，一種有效的攻擊策略是實施多枚反艦導彈對海面艦艇的飽和攻擊，以制約其覆蓋范圍有限的防御系統。而實施這種飽和攻擊最關鍵的技術便是對導彈的攻擊時間提出要求，使多枚導彈在同一時間攻擊目標。因此，設計具有攻擊時間約束的制導律具有重要意義。
基于不同理論設計的傳統制導律，已經被廣泛有效地應用在反艦導彈攔截問題中。然而，針對具有攻擊時間約束的制導律，相關研究卻相對較少，特別是針對機動目標的攻擊時間約束制導律的設計問題。這主要是由于目標的機動性給制導系統和制導信息帶來一系列的不確定性問題，使得針對靜止/常速運動目標的攻擊時間約束制導律無法有效地應用于攔截機動目標。同時，已有的大部分攻擊時間約束制導律，都需要依賴剩余時間來估計信息，或者需要將彈目的數學模型進行線性化，這都給所設計的制導律造成了一定的保守性，降低了制導系統的魯棒性。因此，設計一種攔截機動目標的攻擊時間約束制導律，在克服已有保守性的同時提高制導系統的魯棒性，顯得十分必要。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的不足，設計具有攻擊時間約束的制導律，以實現對機動目標的精確打擊并保證攻擊時間約束。本發明的設計方法是一種基于參考視線轉率的滑模制導律設計方法，是一種具有抗干擾性能、快速跟蹤期望視線轉率、精確命中目標的制導律，通過調節參考視線轉率的參數，從而實現對攻擊時間的約束。
本發明提供了一種攔截機動目標的攻擊時間約束制導律設計方法，包括以下步驟：
S01：考慮海平面為二維攻擊平面，建立針對機動目標的彈目數學模型；
S02：根據步驟S01中的彈目數學模型，得到導彈的視線角二階動態方程；
S03：設計基于時間的二次函數，作為導彈需要跟蹤的參考視線轉率，通過調節所述參考視線轉率的參數來滿足導彈的飛行時間約束；
S04：基于步驟S01中的視線角二階動態方程，采用滑模控制方法，設計具有攻擊時間約束的制導律。
進一步，步驟S01的彈目數學模型為：
其中，VM，VT分別代表導彈和目標的速度，AM，AT分別表示導彈和目標的側向加速度，(xM，yM)，(xT，yT)分別表示導彈和目標的位置信息，r為彈目相對距離，γ為導彈的彈道傾角，γT為目標的航向角，表示導彈的前置角，λ為關于導彈的視線角的參量。
進一步，步驟S02中的視線角二階動態方程如下:
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