空对地制导武器侧向攻击方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种空对地制导武器侧向攻击方法和装置，其中，该方法包括：获取攻击目标位置、预定侧向约束角ψc和飞行器的实时飞行状态，其中，飞行状态包括飞行器的位置、速度、风场条件；根据飞行状态和ψc，通过弹道仿真迭代计算的方式，确定虚拟目标位置；进一步的再根据虚拟目标位置、攻击目标位置和飞行状态，确定制导武器的飞行轨迹；并根据飞行轨迹，制导武器在发射后飞抵虚拟目标位置后，开启转弯程序，再根据ψc对攻击目标进行侧向攻击。本发明专利技术解决了相关技术中由于弹体限制而无法良好实现武器侧向攻击能力的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
空对地制导武器侧向攻击方法和装置
本专利技术属于制导控制领域，涉及一种空对地制导武器侧向攻击方法和装置。
技术介绍
在现代战争中空对地制导武器能够以多种方式实现对目标的攻击，侧向攻击是其中一种重要的攻击方式。而相关技术中，武器的侧向攻击多采用最优制导率来实现，但由于弹体自身过载限制，该方法并不能最大程度发挥武器侧向攻击能力，并且该方法只能保证弹目相遇时的角度约束，对相遇前的视场角、剩余飞行距离等指标不能调节和控制，这就给加装导引头的空对地制导武器使用带来困难。针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术提供了一种空对地制导武器侧向攻击方法和装置，以至少解决相关技术中由于弹体限制而无法良好实现武器侧向攻击能力的技术问题。本专利技术的技术解决方案是：一种空对地制导武器侧向攻击方法，包括：获取攻击目标位置、预定侧向约束角ψc和飞行器的实时飞行状态，其中，所述飞行状态包括所述飞行器的位置、速度、风场条件；根据所述飞行状态和所述ψc，通过弹道仿真迭代计算的方式，确定虚拟目标位置；根据所述虚拟目标位置、所述攻击目标位置和所述飞行状态，确定所述制导武器的飞行轨迹；根据所述飞行轨迹，所述制导武器在发射后飞抵所述虚拟目标位置后，开启转弯程序，再根据所述ψc对所述攻击目标进行侧向攻击。可选的，根据所述飞行状态和所述ψc，通过弹道仿真迭代计算的方式，确定所述虚拟目标位置，包括：根据所述飞行状态和所述ψc，通过弹道仿真迭代计算L和α，其中，所述L为所述攻击目标与所述虚拟目标之间的水平距离，所述α为所述攻击目标指向所述虚拟目标的矢量与弹目连线间的夹角；根据所述攻击目标位置、L和α，确定所述虚拟目标位置。可选的，根据所述飞行状态和所述ψc，通过弹道仿真迭代计算L和α，包括：根据所述制导武器，确定所述虚拟目标位置计算初始值L0、α0和L的迭代步长X；根据所述α0和L1，通过弹道仿真迭代，确定与所述L1对应的α1和V1，所述V1为所述制导武器在所述L1和所述α1下的落地速度，其中，L1＝L0；根据所述L1，先以Li+1＝Li+X的迭代方式，采用所述弹道仿真迭代进行多次计算，得到多组Li、αi、Vi，并确定Lmax，其中，i＝1、2、3...；再以Lj+1＝Lj-X的迭代方式，采用所述弹道仿真迭代进行多次计算，得到多组Lj、αj、Vj，并确定Lmin，其中，j＝1、2、3...；在所述Lmin到所述Lmax的范围内统计得到的多组L、α、V，取V最大的一组中的L、α确定为通过弹道仿真迭代计算出的L和α。可选的，以Li+1＝Li+X的迭代方式，采用所述弹道仿真迭代进行多次计算，得到多组Li、αi、Vi，并确定所述Lmax，包括：以Li+1＝Li+X的迭代方式，采用所述弹道仿真迭代进行多次计算，得到多组Li、αi、Vi；在计算到Vi小于预定落地速度指标时，停止计算，并将Vi对应的Li确定为所述Lmax。可选的，以Lj+1＝Lj-X的迭代方式，采用所述弹道仿真迭代进行多次计算，得到多组Lj、αj、Vj，并确定所述Lmin，包括：以Lj+1＝Lj-X的迭代方式，采用所述弹道仿真迭代进行多次计算，得到多组Lj、αj、Vj；对每一组的αj，都执行测试计算，得到侧向落角ψj1和侧向落角ψj2；在所述ψj1和所述ψj2，分别与所述ψc之间的任一差值的绝对值高于ψd时，停止计算，并将αj对应的Lj确定为所述Lmin；其中，所述测试计算包括：根据Lj和αj1，进行弹道仿真，得到相对应的侧向落角ψj1，其中，αj1＝αj-αd；根据Lj和αj2，进行弹道仿真，得到相对应的侧向落角ψj2，其中，αj2＝αj+αd；其中，所述ψd为所述制导武器的侧向落角与所述ψc之间的偏差阈值，5°≤ψd≤10°；所述αd为对所述αj进行测试计算的余量阈值，2°≤αd≤8°。可选的，所述弹道仿真迭代包括：步骤6-1，设置α'1＝α0，根据所述α'1进行弹道仿真，得到侧向落角ψ1；步骤6-2，在所述ψ1大于所述ψc时，所述α'2＝α'1-1；在所述ψ1小于所述ψc时，所述α'2＝α'1+1；步骤6-3，将所述α'2和所述L进行弹道仿真，得到侧向落角ψ2；步骤6-4-1，在|ψ2-ψc|>|ψ1-ψc|时，输出α'1为所述L对应的最优α，并确定相对应的V；步骤6-4-2，在|ψ2-ψc|≤|ψ1-ψc|时，以步骤6-2和步骤6-3的方式，迭代循环计算α'k，和与所述α'k相对应的侧向落角ψk，直到|ψk-ψc|>|ψk-1-ψc|时，输出α'k-1为所述L对应的最优α，并确定相对应的V，其中，k＝2、3、4...。可选的，10Km≤L0≤20Km，50°≤α0≤70°，所述虚拟目标位置的高度为2Km～6Km。可选的，根据所述飞行轨迹，所述制导武器在发射后飞抵所述虚拟目标位置的判断条件为：所述制导武器与所述虚拟目标位置之间的水平距离小于0.5Km～1.5Km；在开启所述转弯程序之后，根据所述ψc对所述攻击目标进行侧向攻击之前，所述方法还包括：判断所述转弯程序是否完成，其中，在所述制导武器速度方向与弹目方向连线小于1°～5°时，确定所述转弯程序完成，并飞向所述攻击目标。可选的，在开启所述转弯程序之后，提升法向过载，其中，所述法向过载的提升量为实现0.5°～1.5°攻角所产生的升力。根据本专利技术的另一方面，还提出了另一种技术解决方案：一种空对地制导武器侧向攻击装置，包括：获取模块，用于获取攻击目标位置、预定侧向约束角ψc和飞行器的实时飞行状态，其中，所述飞行状态包括所述飞行器的位置、速度、风场条件；第一确定模块，根据所述飞行状态和所述ψc，通过弹道仿真迭代计算的方式，确定虚拟目标位置；第二确定模块，根据所述虚拟目标位置、所述攻击目标位置和所述飞行状态，确定所述制导武器的飞行轨迹；飞行控制模块，根据所述飞行轨迹，所述制导武器在发射后飞抵所述虚拟目标位置后，开启转弯程序，再根据所述ψc对所述攻击目标进行侧向攻击。本专利技术的空对地制导武器侧向攻击方法，通过攻击目标位置、预定侧向约束角ψc和飞行器的位置、速度、风场条件等实时飞行状态，采用弹道仿真迭代计算的方式，确定与攻击目标位置满足一定约束条件的最优虚拟目标位置，再根据结合虚拟目标位置的制导武器飞行轨迹，以武器发射后先飞向虚拟目标，再切换目的地到真实攻击目标的形式，使制导武器最终以满足侧向约束的状态实现对目标的攻击。本专利技术能够根据不同制导武器的使用性能，通过弹道仿真迭代的计算方式，使自虚拟目标位置转弯完成后武器的视场角、待飞距离都满足指定要求，且计算原理简单，无需复杂的理论算法支撑，解决了相关技术中由于弹体限制而无法良好实现武器侧向攻击能力的技术问题，实现了武器性能发挥最大化和工程上易于实现和移植的技术效果。附图说明图1是根据本专利技术实施例的空对地制导武器侧向攻击方法的流程图；图2是根据本专利技术优选实施例的空对地制导武器侧向攻击方法的流程图；图3是根据本专利技术实施例的制导武器投弹点、虚拟目标、攻击目标位置关系示意图；图4是根据本专利技术实施例的虚拟目标位置迭代计算流程图；图5是根据本专利技术实施例的弹道仿真迭代计算流程图；图6是根据本专利技术实施例的仿真试验中弹体攻角、过载随时间变化情况图；图7是根据本专利技术实施例的仿真试验中弹体弹本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种空对地制导武器侧向攻击方法，其特征在于，包括：获取攻击目标位置、预定侧向约束角ψc和飞行器的实时飞行状态，其中，所述飞行状态包括所述飞行器的位置、速度、风场条件；根据所述飞行状态和所述ψc，通过弹道仿真迭代计算的方式，确定虚拟目标位置；根据所述虚拟目标位置、所述攻击目标位置和所述飞行状态，确定所述制导武器的飞行轨迹；根据所述飞行轨迹，所述制导武器在发射后飞抵所述虚拟目标位置后，开启转弯程序，再根据所述ψc对所述攻击目标进行侧向攻击。

【技术特征摘要】
1.一种空对地制导武器侧向攻击方法，其特征在于，包括：获取攻击目标位置、预定侧向约束角ψc和飞行器的实时飞行状态，其中，所述飞行状态包括所述飞行器的位置、速度、风场条件；根据所述飞行状态和所述ψc，通过弹道仿真迭代计算的方式，确定虚拟目标位置；根据所述虚拟目标位置、所述攻击目标位置和所述飞行状态，确定所述制导武器的飞行轨迹；根据所述飞行轨迹，所述制导武器在发射后飞抵所述虚拟目标位置后，开启转弯程序，再根据所述ψc对所述攻击目标进行侧向攻击。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述飞行状态和所述ψc，通过弹道仿真迭代计算的方式，确定所述虚拟目标位置，包括：根据所述飞行状态和所述ψc，通过弹道仿真迭代计算L和α，其中，所述L为所述攻击目标与所述虚拟目标之间的水平距离，所述α为所述攻击目标指向所述虚拟目标的矢量与弹目连线间的夹角；根据所述攻击目标位置、L和α，确定所述虚拟目标位置。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述飞行状态和所述ψc，通过弹道仿真迭代计算L和α，包括：根据所述制导武器，确定所述虚拟目标位置计算初始值L0、α0和L的迭代步长X；根据所述α0和L1，通过弹道仿真迭代，确定与所述L1对应的α1和V1，所述V1为所述制导武器在所述L1和所述α1下的落地速度，其中，L1＝L0；根据所述L1，先以Li+1＝Li+X的迭代方式，采用所述弹道仿真迭代进行多次计算，得到多组Li、αi、Vi，并确定Lmax，其中，i＝1、2、3...；再以Lj+1＝Lj-X的迭代方式，采用所述弹道仿真迭代进行多次计算，得到多组Lj、αj、Vj，并确定Lmin，其中，j＝1、2、3...；在所述Lmin到所述Lmax的范围内统计得到的多组L、α、V，取V最大的一组中的L、α确定为通过弹道仿真迭代计算出的L和α。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，以Li+1＝Li+X的迭代方式，采用所述弹道仿真迭代进行多次计算，得到多组Li、αi、Vi，并确定所述Lmax，包括：以Li+1＝Li+X的迭代方式，采用所述弹道仿真迭代进行多次计算，得到多组Li、αi、Vi；在计算到Vi小于预定落地速度指标时，停止计算，并将Vi对应的Li确定为所述Lmax。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，以Lj+1＝Lj-X的迭代方式，采用所述弹道仿真迭代进行多次计算，得到多组Lj、αj、Vj，并确定所述Lmin，包括：以Lj+1＝Lj-X的迭代方式，采用所述弹道仿真迭代进行多次计算，得到多组Lj、αj、Vj；对每一组的αj，都执行测试计算，得到侧向落角ψj1和侧向落角ψj2；在所述ψj1和所述ψj2，分别与所述ψc之间的任一差值的绝对值高于ψd时，停止...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓燕，张超，苏泽亚，李广，王明光，张传海，周楠，吴春英，胡海燕，
申请(专利权)人：北京航天飞腾装备技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11