[發明專利]基于虛擬三點法的制導方法及應用其的飛行器

在審

• 申請號: 202110252929.3
• 申請日: 2021-03-08
• 公開（公告）號: CN113074586A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 段鑫堯;王江;林德福;王亞東
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: F42B15/00
• 分類號: F42B15/00;F42B15/01;G01C21/16;G01C21/20
• 代理公司: 北京康思博達知識產權代理事務所(普通合伙) 11426
• 代理人: 劉冬梅;范國鋒

本發明公開了一種基于虛擬三點法的制導方法及應用其的飛行器，在飛行器發射前使用發射裝置瞄準并跟蹤目標，獲得發射裝置與目標連線的轉動角速率；在飛行器中設置慣性測量裝置，從而使得飛行器能夠實時獲知其自身的速度信息和角速度信息，再結合發射裝置與目標之間的距離及目標的速度方向，并且假定目標速度保持不變，即可通過虛擬三點法制導律生成制導指令，從而控制飛行器飛向目標。

技術領域

本發明涉及一種制導方法及應用該方法的飛行器，具體涉及一種基于虛擬三點法的制導方法及應用其的飛行器。

背景技術

1km以內的單兵近距離使用的裝備中，在針對裝甲車、運兵車等典型的移動目標時，可以選擇的裝備大體可分為有制導和無制導兩種，在有制導的裝備中，如有制導單兵反坦克導彈，其上安裝有制導器件，造價昂貴，成本高，難以超大規模列裝，而且在導彈發射以后，還需要發射者或者其他人員在目標附近配合引導，這就增大了己方人員暴露的可能性，降低戰場生存率。對于無制導武器，需要操作者根據目標速度、飛行器速度和距離進行預判，對操作者的技術要求極高，事實上也難以超大規模培養技術嫻熟的操作者。

基于上述問題，設計出一種低成本的，對操作技術要求較低的，而且允許“發射后不管”的飛行器，既能夠提高飛行器的列裝數量，還能夠提高對敵方打擊能力和己方的生存能力。

由于上述原因，本發明人對現有的制導飛行器及制導方式做了深入研究，以期待設計出一種能夠解決上述問題的新的制導方法和飛行器。

發明內容

為了克服上述問題，本發明人進行了銳意研究，設計出一種基于虛擬三點法的制導方法及應用其的飛行器，在飛行器發射前瞄準并跟蹤目標，通過陀螺儀獲得發射裝置與目標連線的轉動角速率；在飛行器中設置慣性測量裝置，從而使得飛行器能夠實時獲知其自身的速度信息，再結合發射裝置與目標之間的距離及目標的速度方向，并且假定目標速度保持不變，即可通過虛擬三點法制導律生成制導指令，從而控制飛行器飛向目標，從而完成本發明。

具體來說，本發明的目的在于提供一種基于虛擬三點法的制導方法，該方法中，在飛行器發射前瞄準并跟蹤目標，進而獲得發射裝置與目標連線的轉動角速率；

在飛行器發射后，實時通過虛擬三點法制導律生成制導指令，進而通過該制導指令控制飛行器飛向目標。

其中，虛擬三點法制導律通過下式(一)生成制導指令：

a_c＝N·(q_M-q_T) (一)

其中，q_M表示發射裝置-飛行器連線與z軸正方向夾角；

q_T表示發射裝置-虛擬目標連線與x軸正方向夾角；

N表示比例系數。

其中所述q_M通過下式(二)實時解算得到，

所述q_T通過下式(三)實時解算得到，

其中，Z_M表示飛行器在發射坐標系中Oz軸上的坐標值，

X_M表示飛行器在發射坐標系中Ox軸上的坐標值，

Z_T表示目標在發射坐標系中Oz軸上的坐標值，

X_T表示目標在發射坐標系中Ox軸上的坐標值，

Z₀表示發射裝置在發射坐標系中Oz軸上的坐標值，

X₀表示發射裝置在發射坐標系中Ox軸上的坐標值。