[發明專利]一種基于數據庫的彈道諸元快速解算方法

在審

• 申請號: 202210827313.9
• 申請日: 2022-07-13
• 公開（公告）號: CN115906269A
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發明（設計）人: 劉魯華;黃祺威;鄧澤曉
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/23;G06F16/58;G06T17/20;G06F111/10;G06F111/04;G06F119/14
• 代理公司: 深圳市創富知識產權代理有限公司 44367
• 代理人: 范偉民

1.一種基于數據庫的彈道諸元快速解算方法，其特征在于，包括以下步驟：

構建助推滑翔導彈的助推段運動模型；

基于助推段運動模型，設定助推段飛行程序，得到助推段終端狀態；

通過自適應網格剖分方法對助推段終端狀態進行剖分處理，得到網格特征點；

根據網格特征點以及助推段終端狀態，確定助推段的彈道諸元數據，構建諸元數據庫；

基于諸元數據庫，通過對助推段終端狀態臨近的四個特征點進行插值處理，得到助推滑翔導彈助推段彈道諸元。

2.根據權利要求1所述一種基于數據庫的彈道諸元快速解算方法，其特征在于，所述構建助推滑翔導彈的助推段運動模型具體如下所示：

上式中，V表示速度，θ表示速度傾角，σ表示航跡偏航角，v表示傾側角，φ表示緯度，λ表示經度，r表示地心距，α表示攻角，m表示質量，P_e表示推力，g表示引力加速度。

3.根據權利要求2所述一種基于數據庫的彈道諸元快速解算方法，其特征在于，所述飛行程序具體如下所示：

上式中，表示助推滑翔導彈的飛行程序，t₁₁表示助推滑翔導彈的垂直起飛段結束時間，t₁₂表示助推滑翔導彈的攻角轉彎段結束時間，t₁₃表示助推滑翔導彈的重力轉彎段結束時間，t_1s表示助推滑翔導彈的定軸飛行段結束時間，t_2s表示助推滑翔導彈的二級飛行段結束時間，t_3s表示助推滑翔導彈的三級飛行段結束時間，表示助推滑翔導彈的二級常值俯仰角變化率，表示助推滑翔導彈的三級常值俯仰角變化率。

4.根據權利要求3所述一種基于數據庫的彈道諸元快速解算方法，其特征在于，所述根據網格特征點以及助推段終端狀態，確定助推段的彈道諸元數據，構建諸元數據庫這一步驟，其具體包括：

通過直接法確定最大、最小射程情況下助推段終端狀態的約束條件，得到助推段的彈道諸元數據參數的邊界范圍；

基于助推段的彈道諸元數據參數的邊界范圍，通過自適應網格剖分方法對助推段終端狀態進行剖分處理，得到網格特征點；

根據網格特征點上的助推段終端狀態，通過牛頓迭代算法對網格特征點上的諸元參數進行迭代計算，輸出計算結果并構建諸元數據庫。

5.根據權利要求4所述一種基于數據庫的彈道諸元快速解算方法，其特征在于，所述通過牛頓迭代算法對網格特征點上的諸元參數進行迭代計算，輸出計算結果并構建諸元數據庫這一步驟，其具體包括：

根據發射任務的實際需求，設定各個參數對應的精度閾值；

對助推滑翔導彈的助推段彈道進行積分計算，得到初始助推段終端狀態；

對助推段終端狀態的約束條件和初始助推段終端狀態進行作差處理，得到差值；

對差值進行判斷，判斷到差值大于預設的精度閾值，根據差值構建雅可比矩陣；

通過牛頓迭代公式對雅可比矩陣進行迭代計算，直至計算結果小于預設的精度閾值，輸出計算結果并構建諸元數據庫。

6.根據權利要求5所述一種基于數據庫的彈道諸元快速解算方法，其特征在于，所述雅可比矩陣具體如下所示：

上式中，M_k表示助推段終端參數的雅可比矩陣，α_m、和表示彈道諸元的參數，h表示助推段終端狀態的約束條件中的高度約束，v表示助推段終端狀態的約束條件中的速度約束，θ表示助推段終端狀態的約束條件中的當地速度傾角約束，表示牛頓迭代法中，調整迭代量積分得到的助推段終端高度；h^k表示以迭代初值代入積分得到的助推段終端高度，表示牛頓迭代法中，調整迭代量積分得到的助推段終端速度，v^k表示以迭代初值代入積分得到的助推段終端速度，表示牛頓迭代法中，調整迭代量積分得到的助推段終端速度傾角，θ^k表示以迭代初值代入積分得到的助推段終端速度傾角，δ表示微小量。