【技术实现步骤摘要】
一种用于近程拦截的双脉冲中制导方法及装置
[0001]本专利技术涉及制导控制
,具体而言,涉及一种用于近程拦截的双脉冲中制导方法及装置。
技术介绍
[0002]随着导弹技术的不断发展,导弹的射程、弹头的威力都在不断增加,威胁也越来越大。为了减少敌方导弹的毁伤效果,应用反导拦截技术拦截敌方导弹是一种有效的方法。在反导拦截过程中,为了彻底摧毁目标导弹,需要实现使己方发射的拦截弹与目标导弹的直接碰撞,但受限于双方的相对速度极高,因而,需要具有较高控制精度的制导控制系统和性能较优的拦截弹制导律。
[0003]为了在大气层外的飞行中段拦截敌方远程甚至洲际弹道导弹,需要制导控制系统精确控制拦截弹的速度大小和方向。但现阶段的拦截弹,普遍使用固体火箭发动机,无法实现推力大小和工作时间的调节,限制了拦截弹的拦截能力。为了提升拦截弹的拦截能力,双脉冲固体火箭发动机成为拦截弹动力研究的前沿,利用双脉冲固体火箭发动机,可以灵活调整两个工作脉冲之间的间隔,从而满足更多工作场景的需要,因此需要针对双脉冲固体火箭发动机的特点,设计新的制导律 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于近程拦截的双脉冲中制导方法,其特征在于,包括:建立当地地面坐标系下的拦截弹以及目标导弹在滑行段的动力学方程,基于动力学方程以及视线坐标系与当地地面坐标系的坐标转换矩阵,构建视线坐标系下弹目相对运动速度微分方程;建立助推段动力学方程,预测助推段的终点位置矢量和速度矢量;依据拦截弹助推段结束时刻的终点位置矢量和速度矢量,基于零控拦截三角形的策略,获取满足滑行段所述零控拦截三角形的关机点参数,所述关机点参数包括拦截弹速度倾角和速度偏角;依据关机点参数、位置矢量解析式以及边界条件,基于预设的拦截弹第二脉冲的点火时刻的性能指标函数,推导拦截弹第二脉冲最优点火时刻;基于拦截弹关机时刻速度倾角和速度偏角的预测值和期望值以及拦截弹第二脉冲最优点火时刻,获取双脉冲最优制导指令。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述建立当地地面坐标系下的拦截弹以及目标导弹在滑行段的动力学方程,包括:依据滑行段的当地地面坐标系原点的地心距,以及,拦截弹和目标导弹在当地地面坐标系下的位置矢量,分别获取拦截弹和目标导弹的地心距矢量;基于地心距矢量以及地心引力常数,确定拦截弹和目标导弹分别在当地地面坐标系下的重力加速度矢量;基于重力加速度矢量,获取拦截弹和目标导弹分别在当地地面坐标系下的动力学方程。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于动力学方程以及视线坐标系与当地地面坐标系的坐标转换矩阵,构建视线坐标系下弹目相对运动速度微分方程,包括:基于动力学方程中的位置矢量的分量以及拦截弹与目标导弹之间的弹目相对位置,获取视线坐标系的视线仰角和视线偏角表达式;依据视线仰角和视线偏角表达式,构建视线坐标系与当地地面坐标系的坐标转换矩阵;基于坐标转换矩阵、拦截弹在动力学方程中的速度矢量以及目标导弹在动力学方程中的速度矢量,获取拦截弹以及目标导弹分别在视线坐标系下的速度分量方程;依据视线仰角和视线偏角表达式、拦截弹与目标导弹之间的相对位置以及各自速度分量方程,构建视线坐标系下的弹目相对运动速度方程;对弹目相对运动速度方程进行微分运算,构建视线坐标系下弹目相对运动速度微分方程。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述建立助推段动力学方程,预测助推段的终点位置矢量和速度矢量,包括:基于拦截弹在地心惯性坐标系下的角动量,获取轨道平面的轨道倾角和升交点赤经;在轨道平面内,基于弹目相对运动速度微分方程、拦截弹运行参数以及拦截弹速度,建立助推段动力学模型;基于助推段动力学模型,确定拦截弹助推段结束时刻的终点位置矢量和速度矢量。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述基于助推段动力学模型,确定拦截弹
助推段结束...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈万春,于琦,杨良,赵石磊,
申请(专利权)人:北京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:
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