一种事件触发分布式自学习协同博弈拦截制导方法技术

本发明专利技术公开一种事件触发分布式自学习协同博弈拦截制导方法，属于协同制导控制技术领域。本发明专利技术实现方法为：通过建立二维平面导弹

【技术实现步骤摘要】
一种事件触发分布式自学习协同博弈拦截制导方法


[0001]本专利技术属于协同制导控制
，尤其涉及一种事件触发分布式自学习协同博弈拦截制导方法。

技术介绍

[0002]随着高速智能巡航导弹、高超声速飞行器等具备飞行速度快、机动能力强的先进飞行器的突防能力不断提升，传统采用单枚导弹拦截来袭目标的拦截制导方式由于其自身性能的限制造成拦截脱靶量过大而无法完成拦截制导任务。为了提高对高速大机动目标的拦截概率，降低拦截成本，分布式协同制导，已经得到国内外众多学者与研究人员的关注与青睐，并取得了一定的理论研究成果。然而，现有协同制导方法主要针对静止或小机动目标的同时攻击问题开展研究。在制导律的设计中需要提前获取目标的机动信息，并未考虑由于目标的高速大机动特点造成目标机动信息难以准确估计的难题，从而降低了协同制导精度和拦截概率。微分博弈制导，由于不依赖对目标机动的估计和预测信息，能够有效缓解制导律设计中目标机动难以准确估计的难题，已经被广泛应用于单枚导弹的对空拦截制导律设计。但现有微分博弈制导方法主要针对单枚导弹拦截单一机动目标的情形，在理想线性化假设条本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种事件触发分布式自学习协同博弈拦截制导方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤1、建立二维平面导弹
‑
目标的相对运动学模型以及自动驾驶仪模型；步骤2、基于步骤1所建立的二维平面导弹
‑
目标相对运动学模型，通过将导弹
‑
目标相对距离与相对速率定义为状态变量，对所述状态变量求一阶导数，进而建立协同拦截制导控制系统；步骤3、基于多智能体一致性理论与图论知识，引入事件触发机制，通过定义事件触发状态变量，得到事件触发的局部邻域一致性误差变量；步骤4、通过将目标机动干扰信号分解为匹配型干扰项和不匹配型干扰项，设计抑制目标机动的增广合作型协同代价函数，基于微分博弈理论，推导事件触发分布式协同博弈拦截制导律，减少协同拦截制导律迭代次数，节约计算和通信资源，提升协同拦截制导系统的鲁棒性；步骤5、通过构建评价网络，设计评价网络权值向量自适应更新律与自适应事件触发条件，逼近最优合作型代价函数，在线执行事件触发分布式自学习协同博弈拦截制导律，保证拦截弹对机动目标的协同拦截，减少协同拦截制导律迭代次数，节约计算和通信资源，提升协同拦截制导系统的鲁棒性。2.如权利要求1所述的一种事件触发分布式自学习协同博弈拦截制导方法，其特征在于：步骤1实现方法为，建立二维平面导弹
‑
目标的相对运动学模型如公式(1)所示：其中，导弹与目标均为质点，且在末制导阶段速度恒定；M
i
，i＝1,2,...,N和T分别表示第i枚拦截弹和目标，i＝1,2,...,N为拦截弹数量，V
i
表示第i枚拦截弹的速度，V
T
表示目标速度；α
i
为第i枚拦截弹的航向角，β为目标的航向角；表示α
i
对时间的一阶导数，表示β对时间的一阶导数；θ
i
为第i枚拦截弹的视线角；视线角速率表示为θ
i
对时间的一阶导数；r
i
表示第i枚拦截弹与目标之间的相对距离，表示r
i
对时间的一阶导数；u
i
表示第i枚拦截弹垂直于其速度向量的加速度控制量，v表示目标垂直于其速度向量的加速度控制量；考虑拦截弹和目标内环动力学均为一阶自动驾驶仪；拦截弹自动驾驶仪如公式(2)所示：其中，(x
Mi
,y
Mi
)表示第i枚拦截弹在二维平面内的坐标，表示x
Mi
，y
Mi
对时间的一阶导数，a
i
表示第i枚拦截弹的侧向加速度，τ
Mi
为第i枚拦截弹自动驾驶仪时间常数；目标自动驾驶仪如公式(3)所示：
其中，(x
T
,y
T
)表示机动目标在二维平面内的坐标，分别表示x
T
,y
T
对时间的一阶导数，a
T
表示机动目标的侧向加速度，τ
T
为机动目标自动驾驶仪时间常数。3.如权利要求2所述的一种事件触发分布式自学习协同博弈拦截制导方法，其特征在于：步骤2实现方法为，通过将导弹
‑
目标相对距离与相对速率定义为状态变量x
i1
和x
i2
，即：x
i1
＝r
i
，并将x
i1
和x
i2
表示为向量形式，即状态变量上标T表示转置；基于公式(1)，推导得到如下关于r
i
的关系：其中，表示r
i
对时间的二阶导数；对公式(4)整理，进而建立协同拦截制导控制系统如公式(5)所示：其中，表示x
i
对时间的一阶导数，4.如权利要求3所述的一种事件触发分布式自学习协同博弈拦截制导方法，其特征在于：步骤3实现方法为，首先定义一系列单调递增的触发时刻其中表示事件触发时刻；定义在事件触发时刻第i枚拦截弹的状态为即基于多智能体一致性理论与图论知识，则事件触发的局部邻域一致性误差定义为：其中，表示第j枚拦截弹在k
j
触发时刻的状态；x0(t)表示领弹动力学方程的状态变量，t为时间变量；a
ij
表示多拦截弹构成的通信拓扑结构中邻接矩阵元素，b
i
表示第i枚从弹与领弹的连接状态，如果第i枚从弹能够获取领弹信息，则b
i
＝1，否则，b
i
＝0。...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙景亮，龙腾，曹严，周桢林，李俊志，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：