[發明專利]一種微型飛行器的虛擬目標五米小幅高精度導引方法

有效

• 申請號: 202010136648.7
• 申請日: 2020-03-02
• 公開（公告）號: CN111309049B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 王玲玲;雷軍委;李恒;晉玉強
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍航空大學
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10;G05D1/08
• 代理公司: 北京麥匯智云知識產權代理有限公司 11754
• 代理人: 李曉楠

本發明提供了一種微型飛行器的虛擬目標五米小幅高精度導引方法，該方法主要針對五米小幅度誤差，采用虛擬目標的方法進行高精度導引，但也能擴展應用于大幅度誤差情況。其主要采用在原運動目標的基礎上，疊加虛擬運動目標的信息，以提高導引精度。通過測量飛行器于虛擬目標之間的虛擬角度偏差信息，并建立二階非線性濾波微分器，求取其濾波微分信號，同時通過二次積分得到其積分信號，最后綜合上述三類信號形成綜合導引信號，通過參數調試，實現飛行器對目標的高精度導引。該方法的優點在于虛擬目標的設置突破了傳統虛擬目標方法主要針對靜止目標的限制，能夠運用于運動目標與靜止目標，從而解決了導引的精度問題以及參數的調節問題。

技術領域

本發明涉及飛行器高精度制導領域，具體而言，涉及一種微型飛行器的虛擬目標高精度導引方法。

背景技術

虛擬目標導引方法比傳統的導引方法更靈活，主要在于可以采用計算機技術，設置真實目標疊加虛擬的運動軌跡，從而使得導引曲線能隨著虛擬目標的速度與運動軌跡的不同設置而改變，從而提高導引精度。

因此虛擬目標的方法也可以與傳統的比例導引、追蹤法以及前置導引等方法相結合，形成虛擬目標比例導引等等。但已有的虛擬目標導引方法主要是和比例導引相結合，而且其軌跡生成方法主要是依靠設置速度大小與速度方向來驅動，同時也主要應用在固定目標中，而且虛擬目標的運動也主要集中在勻速運動中。

基于以上原因，本發明提出一種針對微型飛行器的虛擬目標五米小幅高精度導引的方法，其虛擬目標可以應用于運動目標，能夠保證運動目標與虛擬目標的最終重合，同時其虛擬目標的生成機制并不由速度驅動，而是一種變速的直接位置生成法，因此其虛擬目標的設置更加靈活，最終也使得其精度比傳統的導引精度更高。

需要說明的是，在上述背景技術部分發明的信息僅用于加強對本發明的背景的理解，因此可以包括不構成對本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。

發明內容

本發明的目的在于提供一種微型飛行器的虛擬目標五米小幅高精度導引方法，進而在一定程度上克服傳統傳統導引方法的導引在目標運動速度不同情況下的導引精度不足問題。

根據本發明的一個方面，提供一種微型飛行器的虛擬目標五米小幅高精度導引方法，包括以下步驟：

步驟S10，采用慣性導航設備以及地面測量設備測量飛行器與目標的位置信息，并通過比較求取位置信息的偏差值。

步驟S20，設置虛擬目標的附加位置信息，并求解疊加虛擬目標后的虛擬x向位置偏差與虛擬z向位置偏差；

步驟S30，根據所述的虛擬x向位置偏差與虛擬z向位置偏差，求取虛擬視線角值，并由慣性導航元器件測量飛行器的速度方向在水平面內的分量，求取偏航角，并進行比較得到虛擬偏差角；

步驟S40，根據所述的虛擬偏差角，建立非線性濾波微分器，求取虛擬偏差角的濾波微分信號；

步驟S50，針對所述的虛擬偏差角信號的濾波微分信號，進行二次積分，并進行依次疊加，得到二次積分疊加信號。

步驟S60，針對所述的虛擬偏差角信號、虛擬偏差角信號的濾波微分信號、二次積分疊加信號進行線性綜合，得到導引綜合信號。并進行參數調試，最終輸送給飛行器姿態角控制系統，實現飛行器與目標的精確導引。

在本發明的一種示例實施例中，采用慣性導航設備以及地面測量設備測量飛行器與目標的位置信息，并通過比較求取位置信息的偏差值包含：

e_x＝x_f-x_m；

e_z＝z_f-z_m；