一种自主选择打击目标的飞行器弹道规划系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种自主选择打击目标的飞行器弹道规划系统和方法，首先对飞行器发生速度突变后的可达区域进行计算，建立可达区域内可打击的目标集合。其次，将打击点的价值属性进行划分并提出打击任务，通过加权计算得到当前打击任务下可达区域内目标点的攻击价值，根据不同的打击任务迅速规划出最佳点位置。而后，确定飞行器速度突变后的飞行状态，采用鱼群算法优化控制指令，完成飞行器弹道的快速重规划。该方法解决了飞行器在遇到故障或其他突防状况时，最大限度地发挥剩余能力、打击价值较大的目标的在线弹道重规划问题，能够最大化的利用飞行器尚存的打击能力，使其发挥出最大价值。价值。价值。

【技术实现步骤摘要】
一种自主选择打击目标的飞行器弹道规划系统和方法


[0001]本专利技术属于飞行器制导
，具体涉及一种自主选择打击目标的飞行器弹道规划系统和方法。

技术介绍

[0002]关于飞行器弹道规划的研究已经有了许多成果。现有的弹道规划一般认为飞行器全程按照理想情况飞行，分为在线弹道规划和离线弹道规划两类方法，包括通过推导性能指标公式获得控制指令的解析解，以及采用最优控制法和智能优化算法进行飞行器弹道全局优化。随着航天技术的蓬勃发展，运载器在突发故障情况下的弹道重规划问题已经研究的很深入，但是在再入飞行器制导领域，飞行器常常因为机动而损失原有速度，难以按照原定弹道进行打击，而现有飞行器自主化水平不足、无法在弹道能力不足时重新选择目标并重规划弹道，容易造成作战资源的浪费。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种自主选择打击目标的飞行器弹道规划系统和方法，以解决现有技术中飞行器因动力损失原有速度，使得原定弹道难以按照原规划进行打击的问题。
[0004]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自主选择打击目标的飞行器弹道规划方法，其特征在于，包括：建立飞行器的飞行轨迹，结合蒙特卡洛仿真方法获得飞行器状态突变后的可达区域；确定可达区域内的目标点集；通过价值评估模型找出目标点集中最佳攻击位置作为新打击目标点；以新打击目标点为目标，通过人工鱼群优化算法重新规划飞行器弹道，获得弹道的攻角指令和倾侧角指令。2.根据权利要求1所述的一种自主选择打击目标的飞行器弹道规划方法，其特征在于，所述飞行器的飞行轨迹为：式中，状态变量有6个，V为飞行器的速度，θ为弹道倾角，σ为弹道偏角，r为飞行器到地心的距离，λ为经度，φ为纬度；式中，μ
M
为地球引力常数，ω
e
为地球自转角速度，m为飞行器质量，υ为倾侧角指令，表示升力方向与包含速度矢量的铅垂面之间的夹角，S为参考面积，ρ为大气密度；式中，X,Y,Z分别为飞行器所受到的阻力、升力和侧向力。3.根据权利要求1所述的一种自主选择打击目标的飞行器弹道规划方法，其特征在于，所述蒙特卡洛仿真方法的过程为：Step 1，给定自变量的取值范围0≤υ≤υ
max
，υ为倾侧角指令；Step 2，开始循环，令i＝n；Step 2.1，给定系统的输入υ
i
＝υ
max
/n
×
i，其中n为正整数；则倾侧角控制指令表达公式如下：υ(t)＝υ
i
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)Step 2.2，将倾侧角指令公式和攻角指令计算公式代入飞行器弹道计算公式进行积分迭代，计算飞行器落点经度λ
i
和纬度φ
i
；Step 2.3，领i＝i
‑
1；Step 3，当i≥
‑
n时，循环Step 2.1—Step 2.3，并记录输入υ
i
和输出λ
i
、φ
i
，分别为飞行器落点的经度和纬度。4.根据权利要求3所述的一种自主选择打击目标的飞行器弹道规划方法，其特征在于，将计算出的所有落点的经度和纬度组合后，获得可达区域的边界函数计算公式为：
其中：x是经度λ，y是纬度φ，下标i从1到2n+1；5.根据权利要求1所述的一种自主选择打击目标的飞行器弹道规划方法，其特征在于，所述可达区域内目标点集的确认过程为：给定目标点集T{(a1,b1),(a2,b2),(a3,b3),
…
,(a
m
,b
m
)}，将将目标点集中所有点的横坐标代入至边界函数计算公式，当y
min
(a
m
)≤b
m
＜y
max
(a
m
)时，视目标点(a
m
,b
m
)位于可达区域内，获得可达区域的目标点集。6.根据权利要求1所述的一种自主选择打击目标的飞行器弹道规划方法，其特征在于，所述价值评估模型中包括偏重经济、偏重工业和偏重交通目标的三个目标属性，具体的：其中a
n
，b
n
，c
n
(n＝e,i,t)分别为当前任务下目标点在经济E、工业I与交通T三方面的权值，且a
n
+b
n
+c
n
＝1；通过加权计算，得到当前打击任务下可达区域内目标点集Ta中各点的攻击价值J，选择攻击价值J最大的目标点作为最佳攻击位置。7.根据权利要求1所述的一种自主选择打击目标的飞行器弹道规划...

【专利技术属性】
技术研发人员：王铮，邢晓露，栗鸣，宁昕，郑晓宏，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：