[發明專利]一種多飛行器協同突防軌跡優化設計方法

有效

• 申請號: 202010025872.9
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111274740B
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 葛健全;許強強;郭玥;江增容;張青斌;豐志偉;楊濤;姜沾源
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G06F30/15
• 代理公司: 長沙國科天河知識產權代理有限公司 43225
• 代理人: 邱軼

1.一種多飛行器協同突防軌跡優化設計方法，其特征在于，包括：

獲取單飛行器三自由度動力學模型，根據所述單飛行器三自由度動力學模型，建立多飛行器三自由度動力學模型；

獲取所述單飛行器針對雷達的雷達散射截面積數據，根據所述單飛行器與雷達的距離以及所述雷達散射截面積數據，計算每個所述單飛行器的雷達探測威脅值；

根據單飛行器的雷達探測威脅值，得到多飛行器的雷達探測威脅值，包括：

根據所述單飛行器與雷達的距離R以及所述雷達散射截面積數據σ_rcs，計算每個所述單飛行器的雷達探測威脅值P_T：

其中，

式中，P_t為雷達瞬時探測概率；P_T為在作戰飛行時間[t0,tf]內飛行器受到的雷達探測威脅；R為飛行器與雷達之間的距離；c₁和c₂為常數；σ_rcs為雷達散射截面積數據；

獲取約束條件，根據多飛行器三自由度動力學模型、多飛行器的雷達探測威脅值以及所述約束條件，對多飛行協同突防軌跡進行優化。

2.如權利要求1所述的多飛行器協同突防軌跡優化設計方法，其特征在于，所述單飛行器為無動力滑翔飛行器；根據所述無動力滑翔飛行器自身屬性參數、飛行狀態參數以及飛行環境參數構建單飛行器三自由度動力學模型為：

其中，

式中，r＝R_e+h，為地心距，R_e為地球半徑，h為飛行器高度；λ和φ分別為飛行器位置的經度和緯度；V為飛行器速度；θ為飛行器彈道傾角；σ為飛行器航向角；“.”為狀態變量對時間的微分；飛行器自身屬性參數包括：m為飛行器質量；S為飛行器特征面積；飛行狀態參數包括：L和D分別為飛行器升力和飛行器阻力；ν為飛行器傾側角；ρV²/2為動壓頭；C_l為升力系數，C_d為阻力系數，C_l和C_d均為攻角α和速度V的函數；飛行環境參數包括：g為當地重力加速度；ρ為大氣密度；其中，α和ν為控制變量。

3.如權利要求2所述的多飛行器協同突防軌跡優化設計方法，其特征在于，根據所述單飛行器三自由度動力學模型，得到多飛行器三自由度動力學模型為：

式中，X_i為第i個飛行器的所有狀態變量；Y_i＝(r_i,λ_i,φ_i,V_i,θ_i,σ_i)，r 為地心距，λ和φ分別為飛行器位置的經度和緯度，V為飛行器速度，θ為飛行器彈道傾角，σ為飛行器航向角，i＝[1,N]，N為飛行器數量；“.”為狀態變量對時間的微分。

4.如權利要求1所述的多飛行器協同突防軌跡優化設計方法，其特征在于，獲取所述單飛行器針對雷達的雷達散射截面積數據，包括：

根據物理光學法，采用自編程快速計算，獲取飛行器原始雷達散射截面積數據；

采用高斯濾波法對所述飛行器原始雷達散射截面積數據進行光滑處理，得到光滑雷達散射截面積數據；

采用多項式擬合對所述光滑雷達散射截面積數據進行擬合處理，得到雷達散射截面積數據。

5.如權利要求1所述的多飛行器協同突防軌跡優化設計方法，其特征在于，根據單飛行器的雷達探測威脅值，得到多飛行器的雷達探測威脅值，包括：

根據單飛行器的雷達探測威脅值P_T，得到多飛行器的雷達探測威脅值PT為：

式中，PT為多飛行器的雷達探測威脅；w_i為第i個飛行器受到的威脅權重；P_T,i為第i個飛行器受到的雷達威脅P_T；N為飛行器數量。