一种基于移位匹配的载机平台多约束火控方法技术

一种基于移位匹配的载机平台多约束火控方法，可应用于复杂战场环境下红外图像末制导型精确制导武器，制导武器的发射航向角度、发射高度和发射速度数据信息通过飞行载机平台获得，作为火控算法设计输入，并采用移位匹配算法对火控软件中发射时刻的发射角度、发射高度和发射速度进行移位匹配运算，得到红外成像型型精确制导武器多约束条件下的火控解算结果，可在复杂战场环境下取得较好的航空制导武器实战效果，充分考虑考虑航空制导武器实战化背景下的投放限制。背景下的投放限制。背景下的投放限制。

【技术实现步骤摘要】
一种基于移位匹配的载机平台多约束火控方法


[0001]本专利技术涉及一种基于移位匹配的载机平台多约束火控方法，属于航空制导武器火控


技术介绍

[0002]红外成像型精确制导武器属于一类复合制导型航空精确制导武器，特别针对空地型红外成像型精确制导武器的具体使用场景，武器飞行过程中遇到如山峦阻碍、或武器飞行过程中要绕开敌方拦截区域的作战场景，因此对武器的火控解算及投放有特定限制。基于此背景，在红外成像型精确制导武器进行目标打击时，针对特定作战场景，需要专利技术一种多约束的火控算法，从而可以针对作战场景需要，通过作战任务的设计和规划，在火控算法中进行武器的投放约束限制，实现武器按指定设定的飞行高度、飞行速度和攻击范围出现火控投放窗口，实现所涉及的红外成像型型精确制导武器按约束的条件进行投放攻击，保证武器打击的有效性。
[0003]现有精确制导武器的火控系统中，在针对武器不能投放的飞行速度、飞行高度和攻击区域等范围内，采取的做法是在设计武器火控系统时，直接考虑在火控系统中避免该条件范围，即在设计时采取保守设计方法，直接规避受限制的火控约束条件。这样处理方式简单直接，但缺点是火控系统过于保守，不利于武器系统的灵活、有效使用。

技术实现思路

[0004]本专利技术解决的技术问题是：针对传统精确制导武器在具体使用中，火控系统受到武器的飞行速度、飞行高度和攻击区域等范围限制时，采取的保守设计方法、规避限制条件来实现火控系统计算，造成武器系统使用时的灵活性和有效性不足问题，提出了一种基于移位匹配的载机平台多约束火控方法。
[0005]本专利技术解决上述技术问题是通过如下技术方案予以实现的：
[0006]一种基于移位匹配的载机平台多约束火控方法，包括：
[0007]测量搭载平台当前航向角，根据航向角获取制导武器挂载状态下的实时航向角；
[0008]测量搭载平台当前飞行高度，根据飞行高度获取制导武器挂载状态下的实时飞行高度；
[0009]测量搭载平台当前飞行速度，根据飞行速度获取制导武器挂载状态下的实时飞行速度；
[0010]通过制导武器挂载状态下的实时航向角、实时飞行高度、实时飞行速度，载入火控系统预设的约束条件，于约束条件下将战场环境的约束限制转换为约束输入变量；
[0011]确定各约束输入变量的范围，进行火控系统预设的约束条件下的火控系统解算，获取约束条件下的火控投放窗口参数。
[0012]将制导武器挂载状态下的实时航向角转化为约束输入变量的具体方法为：
[0013]确定制导武器挂载状态下的航向角范围，将航向角范围进行分段约束，根据当前
航向角，确定分段约束后的区间数。
[0014]将制导武器挂载状态下的实时飞行高度转化为约束输入变量的具体方法为：
[0015]确定制导武器挂载状态下的飞行高度范围，将飞行高度范围进行分段约束，根据当前飞行高度，确定分段约束后的区间数。
[0016]将制导武器挂载状态下的实时飞行速度转化为约束输入变量的具体方法为：
[0017]确定制导武器挂载状态下的飞行速度范围，将飞行速度范围进行分段约束，根据当前飞行速度，确定分段约束后的区间数。
[0018]火控系统预设的约束条件包括航向角约束、飞行高度约束、飞行速度约束，在同时满足航向角约束、飞行高度约束、飞行速度约束的情况下，分别确定约束航向角、约束飞行高度、约束飞行速度，计算航向方向允许投放量、最小飞行高度、最小飞行速度，作为约束条件下的火控投放窗口参数。
[0019]航向角约束中，将航向角区间通过二进制数0或1表示并进行划分，0表示航向角受约束的禁止投放区间，1表示航向角允许投放的区间，设置N个约束航向角值作为判断阈值，以区间形式的二进制约束航向角作为火控解算的航向角输入，进行移位和逻辑运算，其中，移位运算是从最右低位向左进行逐次移位，逻辑运算是将各区间对应的二进制值与0x01进行逻辑“与”运算，按照航向角区间数进行循环预算，直至所有向角区间解算完成，计算出航向方向允许投放范围。
[0020]飞行高度约束中，设置一个约束飞行高度作为判断阈值，将各飞行高度区间通过二进制数0或1表示，分别确定有飞行高度约束时，各飞行高度区间对应的约束飞行高度的二进制值，将约束飞行高度的二进制值与0x01进行二进制的逻辑“与”运算，仅当结果值为0时，将约束飞行高度的二进制值向左移位，直到结果为1时停止移位计算，移位位数即计算值为0的区间数为被约束的飞行高度区间数，从而计算得到最小飞行高度。
[0021]飞行速度约束中，设置一个约束飞行速度作为判断阈值，将各飞行速度区间通过二进制数0或1表示，分别确定有飞行速度约束时，各飞行速度区间对应的约束飞行速度的二进制值，将约束飞行速度的二进制值与值0x01进行二进制的逻辑“与”运算，仅当结果值为0时，将约束飞行速度的二进制值向左移位，直到结果为1时停止移位计算，移位位数即计算值为0的区间数为被约束的飞行速度区间数，从而计算得到最小飞行速度。
[0022]航向方向允许投放量为1时，允许在当前航向角约束下进行航空制导武器投放，航向方向允许投放量为0时，不允许在当前航向角约束下进行航空制导武器投放。
[0023]一种载机平台多约束火控介质，载机平台多约束火控介质存储有火控程序，火控程序被处理器执行时实现如上述方法的步骤所示。
[0024]本专利技术与现有技术相比的优点在于：
[0025]本专利技术提供的一种基于移位匹配的载机平台多约束火控方法，针对空地型红外成像型精确制导武器的具体使用场景，在火控算法中设置对于投放方向角的区域、武器投放速度和武器投放高度的多个约束限制，从而解决当前精确制导武器在使用时火控系统受到武器的飞行速度、飞行高度和攻击区域等范围限制，通过采取保守设计火控系统来规避限制条件实现武器火控系统解算，造成武器系统使用时的灵活性和有效性不足问题，实现了复杂作战环境下的多约束火控投放解算，实现了精确制导武器系统的使用灵活性、有效性，大幅提高了武器使用性能。
附图说明
[0026]图1为专利技术提供的载机平台多约束火控方法原理图；
[0027]图2为专利技术提供的载机平台多约束火控方法流程图；
[0028]图3为专利技术提供的火控算法航向角约束实例示意图；
具体实施方式
[0029]一种基于移位匹配的载机平台多约束火控方法，针对空地型红外成像型精确制导武器的具体使用场景，在火控算法中设置对于投放方向角的区域、武器投放速度和武器投放高度的多个约束限制，从而实现多约束条件下的火控投放解算，具体步骤如下：
[0030]测量搭载平台当前航向角，根据航向角获取制导武器挂载状态下的实时航向角；
[0031]测量搭载平台当前飞行高度，根据飞行高度获取制导武器挂载状态下的实时飞行高度；
[0032]测量搭载平台当前飞行速度，根据飞行速度获取制导武器挂载状态下的实时飞行速度；
[0033]通过制导武器挂载状态下的实时航向角、实时飞行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于移位匹配的载机平台多约束火控方法，其特征在于包括：测量搭载平台当前航向角，根据航向角获取制导武器挂载状态下的实时航向角；测量搭载平台当前飞行高度，根据飞行高度获取制导武器挂载状态下的实时飞行高度；测量搭载平台当前飞行速度，根据飞行速度获取制导武器挂载状态下的实时飞行速度；通过制导武器挂载状态下的实时航向角、实时飞行高度、实时飞行速度，载入火控系统预设的约束条件，于约束条件下将战场环境的约束限制转换为约束输入变量；确定各约束输入变量的范围，进行火控系统预设的约束条件下的火控系统解算，获取约束条件下的火控投放窗口参数。2.根据权利要求1所述的一种基于移位匹配的载机平台多约束火控方法，其特征在于：将制导武器挂载状态下的实时航向角转化为约束输入变量的具体方法为：确定制导武器挂载状态下的航向角范围，将航向角范围进行分段约束，根据当前航向角，确定分段约束后的区间数。3.根据权利要求1所述的一种基于移位匹配的载机平台多约束火控方法，其特征在于：将制导武器挂载状态下的实时飞行高度转化为约束输入变量的具体方法为：确定制导武器挂载状态下的飞行高度范围，将飞行高度范围进行分段约束，根据当前飞行高度，确定分段约束后的区间数。4.根据权利要求1所述的一种基于移位匹配的载机平台多约束火控方法，其特征在于：将制导武器挂载状态下的实时飞行速度转化为约束输入变量的具体方法为：确定制导武器挂载状态下的飞行速度范围，将飞行速度范围进行分段约束，根据当前飞行速度，确定分段约束后的区间数。5.根据权利要求1所述的一种基于移位匹配的载机平台多约束火控方法，其特征在于：火控系统预设的约束条件包括航向角约束、飞行高度约束、飞行速度约束，在同时满足航向角约束、飞行高度约束、飞行速度约束的情况下，分别确定约束航向角、约束飞行高度、约束飞行速度，计算航向方向允许投放量、最小飞行高度、最小飞行速度，作为约束条件下的火控投放窗口参数。6.根据权利要求5所述的一种基于移位匹配的载机平台多约束火控方法，其特征在于：航向角约束中，将航向角区间通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：李广，王明光，苏泽亚，王晓燕，魏丽霞，赵凌雪，
申请(专利权)人：北京航天飞腾装备技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：