【技术实现步骤摘要】
一种基于动态参考点的无人机轨迹成型制导律设计方法
本专利技术涉及一种无人机制导律的设计与分析方法，该制导律的航迹跟踪误差收敛快速无超调，跟踪误差不受航迹曲率变化的影响，具体涉及无人机制导技术，属于航空器航迹跟踪
技术介绍
目前，随着飞行任务的多样化，期望航迹也复杂多变，对直线和圆弧等简单航迹的跟踪已经无法满足实际应用的需求。为提高飞行任务的执行效率和安全性，无人机需要具备复杂变曲率航迹的跟踪能力。对于简单的直线段或圆弧段航迹，常常将无人机在航迹上的垂直投影点作为参考跟踪点，投影点是无人机距期望航迹最近的点，求取无人机与目标航迹的侧向偏差距离和航向角偏差，设计基于侧偏和航迹角的制导律，即可实现无人机对简单航迹的跟踪。但对于变曲率航迹，航迹曲率的变化范围往往较大，利用垂直投影求出的目标参考点可能存在多个，同时目标航向与侧偏也可能在短时间内存在较大波动。利用非线性制导律求解静态参考点时，通常需要在无人机位置和航迹表达式之间建立高次方程组，通过复杂求解过程来实现，并且方程的解往往不唯一，还需要建立额外的判断逻辑确定...
【技术保护点】
1.一种基于动态参考点的无人机轨迹成型制导律设计方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤1：设计动态参考点，建立动态参考点与无人机之间的相对运动模型，针对不同航迹设计动态参考点的更新方法；/n步骤2：引入参考点航迹角信号，设计轨迹成型制导律，计算制导加速度指令；/n步骤3：基于小扰动原理，对轨迹成型制导律进行线性化，得到航迹跟踪误差系统模型；/n步骤4：将轨迹成型制导律与飞行控制律进行级联综合，设计制导律距离参数的选取标准。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于动态参考点的无人机轨迹成型制导律设计方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：设计动态参考点，建立动态参考点与无人机之间的相对运动模型，针对不同航迹设计动态参考点的更新方法；
步骤2：引入参考点航迹角信号，设计轨迹成型制导律，计算制导加速度指令；
步骤3：基于小扰动原理，对轨迹成型制导律进行线性化，得到航迹跟踪误差系统模型；
步骤4：将轨迹成型制导律与飞行控制律进行级联综合，设计制导律距离参数的选取标准。
2.根据权利要求1所述的基于动态参考点的无人机轨迹成型制导律设计与分析方法，其特征在于，步骤1中在目标航迹上定义一个动态参考点，该动态参考点与无人机相对运动，建立动态参考点与无人机之间的相对运动模型：
其中，Vt为动态参考点在目标航迹上的移动速度，Vg为无人机地速，L为无人机与动态参考点的距离，R*为表示动态参考点与无人机的最小距离约束的距离参数。
3.根据权利要求2所述的基于动态参考点的无人机轨迹成型制导律设计与分析方法，其特征在于，步骤1中：
对于直线航迹，动态参考点的更新方法为：
其中，[Xt,Yt]i-1为(i-1)时刻的动态参考点位置，[Xt，Yt]i为i时刻的动态参考点位置，ΔT为制导律解算周期，ψref为i时刻直线航迹的航线角；
对于圆弧航迹，动态参考点的更新方法为：
其中，ψi-1为(i-1)时刻的动态参考点相对圆心的方位角；turn表示转弯方向，右转弯时turn＝1，左转弯时turn＝-1；Δψ为单位制导律周期内动态参考点相对圆心转...
【专利技术属性】
技术研发人员：李春涛，贾文涛，王双双，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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