一种攻击时间控制的制导方法技术

本发明专利技术公开一种攻击时间控制的制导方法。包括以下步骤：考虑导弹和目标运动的三维空间，建立导弹和目标的数学模型。获得导弹弹道倾角和弹道偏角动态方程，获得弹目距离、导弹视线角和导弹视线偏角的动态方程。在此基础上，建立导弹攻击时间误差的动态方程。然后，将导弹的制导律按照俯仰通道和偏航通道分开设计：俯仰通道制导律设计为增广比例导引制导律，偏航通道制导律设计为具有攻击时间误差反馈项的制导律，调整弹道轨迹来实现对目标打击的时间控制。当偏航角为零时，对偏航通道制导律进行调整，避免出现奇异的情况。本发明专利技术对攻击时间误差进行估计，通过制导策略使攻击时间误差趋于零，弹目距离趋于零，具有结构清晰，适用性强的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种攻击时间控制的制导方法
本专利技术涉及一种攻击时间控制的制导方法，属于导弹制导系统设计领域，尤其涉及一种三维空间中控制导弹按指定时间完成任务的制导方法。
技术介绍
随着反导技术的快速发展，依靠传统作战策略发起的导弹攻击越来越难以突破敌方的防御系统，单枚导弹的战场生存能力也大大降低。针对这种问题，有专家提出可以利用多枚导弹协同配合，实现对目标的饱和打击。这种方法可以对敌方反导系统形成有效制约，使其难以顾及多枚导弹的攻击。实现饱和打击的一个关键问题是如何控制多枚导弹按照指定的时间对目标发起攻击，以完成作战任务。因此，研究一种可以按照作战时间要求攻击目标的制导律具有重大战略意义。目前，考虑攻击时间约束的制导律设计方面已经有一些研究成果，但这些工作大都将导弹的运动限制在一个平面内，适用于三维空间的时间控制制导律还有待研究。为了克服现有方法的不足，本专利技术基于导弹三维空间的运动学模型，建立了攻击时间的误差方程，采取俯仰通道和偏航通道制导律分开设计的策略，设计了导弹三维空间中攻击时间控制的制导方法。专利技术内容本专利技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种攻击时间控制的制导方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：/nS1：建立三维空间内描述导弹运动以及弹目相对运动的数学模型，具体为：/n地面惯性坐标系oxyz中导弹质心运动学方程：/n

【技术特征摘要】
1.一种攻击时间控制的制导方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
S1：建立三维空间内描述导弹运动以及弹目相对运动的数学模型，具体为：
地面惯性坐标系oxyz中导弹质心运动学方程：



其中，xM、yM和zM分别为导弹位置矢量在地面惯性坐标系ox、oy和oz轴上的分量；VM为导弹飞行速度，θ和ψ分别为弹道倾角和弹道偏角；弹道倾角和弹道偏角的动态方程可表示为：



其中，ay、az分别为导弹的俯仰、偏航加速度，为制导系统控制量；
导弹与目标之间的相对运动可以用如下方程描述：



其中R为弹目相对距离，q1和q2分别为弹目视线倾角和视线偏角，以上三项可以通过以下方程获得：



对式(4)求导得到：



S2：建立导弹攻击时间的误差方程，具体为：
针对式(3)，导弹的剩余命中时间采用下式预测：



则攻击时间误差定义为：



式中，Td为期望的攻击时间，t为当前时间；
当et＝0时，则有R/Vm＝Td-t，若t＝Td时有R＝0，意味着导弹能够按照预期时间命中目标；
对式(7)求导，并结合式(3)得：



S3：设计俯仰通道制导律：
在俯仰通道采用增广比例导引律：



式中，k1>1为正实数；
S4：设计偏航通道制导律：
对式(8)求导，并考虑式(2)，得到攻击时间误差et的二阶导数：



因...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕金虎，李国飞，朱国梁，刘克新，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11