【技术实现步骤摘要】
一种三维空间内终端速度可控的末制导方法
[0001]本专利技术涉及一种飞行器精确末制导方法，尤其涉及一种终端速度可控的三维空间末制导方法，属于飞行器制导与控制领域。
技术介绍
[0002]末制导技术是保证飞行器精确命中目标的核心技术之一。为了实现对目标的有效打击，不仅要求飞行器以固定角度精确命中目标，还要求飞行器在命中目标时满足一定的速度约束。过小的终端速度不利于末段突防和目标毁伤效果，而过大的终端速度可以影响飞行末段的结构安全。因此，在先进制导律设计时，需把终端速度约束加以考虑。
[0003]目前，带终端速度约束的制导律主要采用跟踪速度剖面的方法设计。对于复杂多约束的末制导段，尤其是无动力飞行器的对地攻击段，跟踪速度剖面的方法面临欠驱动问题。受到模型误差与外部扰动的影响，跟踪速度剖面的方法很难兼顾终端位置和角度约束。因此，有必要针对多约束、多扰动的对地攻击段，设计一种终端速度可控的三维制导方法。
技术实现思路
[0004]本专利技术目的是提供一种三维空间内终端速度可控的末制导方法，分别在纵向、侧向两...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种三维空间内终端速度可控的末制导方法，其特征在于：包括如下步骤，步骤一、在建立飞行器的终端约束以及控制约束模型的基础上，分别在纵向、侧向两个平面内设计终端速度可控的制导策略，所述终端速度可控的制导策略包括纵向制导策略和侧向制导策略；纵向制导策略采取“比例导引+偏置比例导引”的两段式制导，选取两段切换时间t
y
和偏置项权重系数k为制导律的控制参数；侧向制导策略采取“侧向绕飞+比例导引”的两段式制导，选取侧向绕飞时间t
z
为制导律的控制参数；步骤二、在纵向平面内，综合考虑影响飞行速度的因素和飞行器的终端约束，选择飞行器的能量作为纵向制导策略中切换时间t
y
的确定依据，建立偏置项权重系数k随切换时间t
y
变化的关系，并基于能量切换指标给出“比例导引+偏置比例导引”的两段式的纵向制导律；步骤三、在侧向平面内，以侧向绕飞时间t
z
为控制参数，综合考虑侧向平面不受飞行器高度影响的特性和终端约束在侧向平面内的表现形式，选择速度作为自变量设计绕飞时间t
z
的计算函数，并给出“侧向绕飞+比例导引”的两段式侧向制导律；步骤四：由步骤二得到纵向制导律和步骤三得到的侧向制导律组合成终端速度可控的制导方法，按照所述终端速度可控的制导方法，输出攻角、侧滑角制导指令，进而实现多约束条件下无动力飞行器在三维空间内终端速度可控的末制导。2.如权利要求1所述的一种三维空间内终端速度可控的末制导方法，其特征在于：步骤一实现方法为，步骤1.1：建立飞行器的终端约束模型；飞行时间为t，终端时刻为t
f
，则飞行器的终端约束模型为式中，Δs为脱靶量，θ为弹道倾角，v为飞行器速度；Δs
f
、θ
f
、v
f
为期望终端状态；步骤1.2：建立飞行器控制约束模型；飞行器在飞行过程中，为了保证飞行任务的成功，还需要满足攻角α、侧滑角β约束，即飞行器控制约束模表示为式中，α
min
为攻角最小值，α
max
为攻角最大值，β
min
为侧滑角最小值，β
max
为侧滑角最大值；步骤1.3：分别在纵向、侧向两个平面内设计终端速度可控的制导策略，所述终端速度可控的制导策略包括纵向制导策略和侧向制导策略；纵向制导策略采取“比例导引+偏置比例导引”的两段式制导，选取两段切换时间t
y
和偏置项权重系数k为制导律的控制参数；侧向制导策略采取“侧向绕飞+比例导引”的两段式制导，选取侧向绕飞时间t
z
为制导律的控制参数。3.如权利要求2所述的一种三维空间内终端速度可控的末制导方法，其特征在于：步骤1.3实现方法为，步骤1.3.1：分别在纵向、侧向两个平面内设计终端速度可控的制导策略，所述终端速
度可控的制导策略包括纵向制导策略和侧向制导策略；步骤1.3.2：纵向制导策略是由比例导引律和偏置比例导引律两部分构成，偏置比例导引律是在比例导引律的基础上添加用于落角控制的偏置项；因此纵向速度控制策略可以通过比例导引律和偏置比例导引律的不同组合来对终端速度加以控制；由于终端角度约束的存在，采取前比例导引律、后偏置比例导引律这一组合；定义t
y
为纵向切换时间，t
f
为终端时刻，故纵向制导策略如下:式中，N
y
...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁子璇，冉宇寰，崔平远，朱圣英，徐瑞，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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