一种基于微分博弈的三体对抗策略的主动防御制导方法技术

本发明专利技术公开了基于微分博弈的三体对抗策略的主动防御制导方法，该方法具体包括如下步骤：建立三体对抗微分博弈制导运动学方程，基于建立的三体对抗微分博弈制导运动学方程建立主动防御场景下具有反馈形式的主动防御制导系统，该主动防御制导系统的输入包括前馈控制和反馈最优控制；该主动防御制导系统控制目标导弹不被进攻导弹击中，以及控制防卫导弹对进攻导弹的有效拦截。本发明专利技术采取了非线性的导弹模型进行研究，充分考虑了导弹高耦合，复杂非线性等特征。所设计的微分博弈制导律更加贴合实际应用的需求。合实际应用的需求。合实际应用的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种基于微分博弈的三体对抗策略的主动防御制导方法


[0001]本专利技术属于飞行器制导方法研究领域。

技术介绍

[0002]随着航空航天技术的发展。目前各种强机动，智能化，高速化的导弹(如高速巡航导弹，弹道导弹等)不断涌现，这类集先进技术于一体的现代拦截进攻导弹对执行任务中的高价值空中目标(导弹或飞行器等)形成了巨大威胁。这类场景中，由于拦截进攻导弹采取更快的飞行速度和高机动性的特点，执行任务中的目标往往被拦截导弹拦截从而导致任务失败。因此，为了使目标飞行器成功突防，可以采用目标携带防卫导弹的三体对抗主动防御场景。用防卫导弹拦截进攻导弹，同时目标在对抗过程中可选择与防卫导弹进行共同防御或者让防卫导弹单独完成拦截自身做逃逸机动。
[0003]导弹的制导律是实现精准打击或拦截的火控系统的关键技术之一，其选择至关重要。在上述的三体对抗主动防御场景中，存在进攻导弹和防卫导弹以及进攻导弹和目标之间的对抗问题，其本质是由多个智能体共同参与的双方追逃博弈过程，在此过程中多个决策主体依据各自的最优目标进行博弈并选择相应的制导律。微分博弈理论作为研究双方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于微分博弈的三体对抗策略的主动防御制导方法，其特征在于：具体包括如下步骤：步骤1：建立三体对抗微分博弈制导运动学方程，所述三体包括：防卫导弹，进攻导弹和目标导弹；步骤2：基于步骤1建立的三体对抗微分博弈制导运动学方程建立主动防御场景下具有反馈形式的主动防御制导系统，该主动防御制导系统的输入包括前馈控制u
a
和反馈最优控制u
’
；步骤3：将步骤2的主动防御制导系统的跟踪控制问题转换为误差系统的最优调节问题，从而计算主动防御制导系统的前馈控制u
a
；步骤4：采用神经网络计算反馈最优控制u
’
；步骤5：将步骤3和步骤4计算得到的u
a
和u
’
输入步骤2中的主动防御制导系统中，使得该主动防御制导系统控制目标导弹不被进攻导弹击中，以及控制防卫导弹对进攻导弹的有效拦截。2.根据权利要求1所述的一种基于微分博弈的三体对抗策略的主动防御制导方法，其特征在于：所述步骤1中的三体对抗微分博弈制导运动学方程包括：进攻导弹
‑
目标导弹的相对运动方程和进攻导弹
‑
防卫导弹的相对运动方程；所述进攻导弹
‑
目标导弹的相对运动方程为：σ1＝(V
T
sin(β
‑
θ1)
‑
V
M
sin(α
‑
θ1))/r
11
其中，r1表示进攻导弹和目标导弹之间的相对距离，为r1的一阶导数，V
T
表示目标导弹的速度，β表示目标导弹的航向角，为β的一阶导数，θ1表示进攻导弹和目标导弹之间的视线角，V
M
表示进攻导弹的速度，为α的一阶导数，α表示进攻导弹的航向角，σ1表示进攻导弹和目标导弹之间的视线角速率；为α的一阶导数，ω为进攻导弹垂直于速度向量的加速度控制量，N为比例导引系数，为θ1的一阶导数，u为目标导弹垂直于速度向量的加速度控制量；所述进攻导弹
‑
防卫导弹的相对运动方程：σ2＝(V
D
sin(γ
‑
θ2)
‑
V
M
sin(α
‑
θ2))/r
22
其中，r2为进攻导弹和防卫导弹的相对距离，为r2的一阶导数，V
D
为防卫导弹的速度，γ为防卫导弹的航向角，为γ的一阶导数，θ2为进攻导弹和防卫导弹的视线角，σ2为进攻导弹和防卫导弹的视线角速率；v表示防卫导弹垂直于速度向量的加速度控制量。
3.根据权利要求2所述的一种基于微分博弈的三体对抗策略的主动防御制导方法，其特征在于：所述步骤2中的主动防御制导系统为：特征在于：所述步骤2中的主动防御制导系统为：y＝x1其中，x1＝r1‑
r2‑
r
c
，，为x...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈必露，刘春生，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：