事件触发的沿视线方向的同时攻击协同制导方法技术

本发明专利技术提供了一种事件触发的沿视线方向的同时攻击协同制导方法，包括以下步骤：构建剩余飞行距离的一致性误差；构建径向相对速度的一致性误差；根据剩余飞行距离的一致性误差和径向相对速度的一致性误差设计沿视线方向的制导命令；根据剩余飞行距离的一致性误差和径向相对速度的一致性误差设计事件触发机制；根据事件触发机制在触发时间序列上更新制导命令，实现沿视线方向的同时攻击协同制导。应用本发明专利技术的技术方案，能够避免由于剩余时间估计误差导致的引导精度下降，并解决现有技术中频繁更新制导命令造成资源浪费的技术问题。频繁更新制导命令造成资源浪费的技术问题。频繁更新制导命令造成资源浪费的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
事件触发的沿视线方向的同时攻击协同制导方法


[0001]本专利技术涉及飞行器控制领域，具体而言，涉及一种事件触发的沿视线方向的同时攻击协同制导方法。

技术介绍

[0002]近年来，导弹的多层防御体系日趋完善，目标机动性增强，利用传统单发导弹突防目标的难度越来越大。在这种情况下，协同制导的概念被提出作为加强导弹突防能力的有效对策。协同制导除了实现较小甚至零脱靶距离外，还需要协同制导律满足时间维度的约束，以提高多导弹的杀伤力。
[0003]时间协同制导是指多枚导弹同时攻击目标，可以通过两种方式实现。第一种方法称为撞击时间控制制导(ITCG)，它要求所有导弹在预先指定的共同撞击时间攻击目标。然而，对于处于不同初始条件的多枚导弹，很难提前分配合适的共同撞击时间。在第二种方法中，多枚导弹协调它们的发射时间以达成共识，通过通信拓扑实现同时攻击，该方法中，时间估计的显式表达被用于时间协同制导，然而，由于较大的初始航向误差，精确估计剩余时间具有挑战性。导弹在非线性三维(3
‑
D)环境中飞行，例如导弹在飞机上飞行时，其中视距(LOS)角和角速率可能非常大。在这种情况下，基于小角度假设的制导律的精度会急剧退化。因此，现有技术的协同制导律使用时间的估计作为共识变量，剩余时间的估计误差会显着影响时间协同制导的准确性。此外，现有技术研究的目标是静止的，而不是机动的，未知目标机动和外部干扰也将降低协同制导的性能。更重要的是，多导弹系统是一个网络框架，它需要有限的资源，例如机动能量、计算能力和处理器内存。
[0004]现有技术的协同制导规律要求以周期性发送的输入信号不断更新协同制导指令，称为时间触发制导。传统时间触发制导的制导指令会在周期性的采样时刻更新。制导系统的采样周期为常数，即使单目交战状态的变化可以忽略不计或对制导性能没有影响，时间触发的制导指令也可能会不断更新。即使协调变量没有显着变化，引导命令的高更新频率也会浪费计算资源。因此，传统的时间触发引导会产生过多的冗余调节，时间触发的引导需要控制器到执行器通道中的繁重计算负担和传输负载。从而造成计算资源的浪费。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种事件触发的沿视线方向的同时攻击协同制导方法，以解决现有技术中频繁更新制导命令造成资源浪费的技术问题。
[0006]本专利技术提供了一种事件触发的沿视线方向的同时攻击协同制导方法，包括以下步骤：
[0007]构建剩余飞行距离的一致性误差；构建径向相对速度的一致性误差；根据剩余飞行距离的一致性误差和径向相对速度的一致性误差设计沿视线方向的制导命令；根据剩余飞行距离的一致性误差和径向相对速度的一致性误差设计事件触发机制；根据事件触发机制在触发时间序列上更新制导命令，实现沿视线方向的同时攻击协同制导。
[0008]进一步地，根据剩余飞行距离的一致性误差构建期望的一致性径向相对速度；根据期望的一致性径向相对速度构建速度跟踪误差；根据剩余飞行距离的一致性误差、径向相对速度的一致性误差和速度跟踪误差设计沿视线方向的制导命令。
[0009]进一步地，沿视线方向的制导命令
[0010][0011]其中，a
Mri
(t)为第i枚导弹的沿视线方向的制导命令，r
i
(t)为第i枚导弹和目标之间的相对距离，q
εi
(t)为第i枚导弹沿视线高低方向的视线角，q
βi
(t)为第i枚导弹沿视线方位方向的视线角，α
r1
,α
r2
,α
r3
,α
r4
和μ
r
均为正常数，b
r
和c
r
是两个满足b
r
/c
r
＞2的正奇数，Γ
i
(t)为第i枚导弹的剩余飞行距离的一致性误差，t为当前时间，是第i枚导弹离当前时间最近的触发时刻，并且近的触发时刻，并且是的下一个触发时刻，Λ
i
(t)是第i枚导弹径向相对速度的一致性误差，e
vri
(t)为第i枚导弹径向速度跟踪误差，p
r
和g
r
是两个满足p
r
/g
r
＞1的正奇数。
[0012]进一步地，剩余飞行距离的一致性误差其中，i为正整数，j为正整数，i∈[1,N]，j∈[1,N],N为导弹总数，r
j
(t)为第j枚导弹和目标之间的相对距离，当导弹可以相互探测到时a
ij
＝1，否则a
ij
＝0。
[0013]进一步地，v
ri
(t)为第i枚导弹的径向相对速度，v
rj
(t)为第j枚导弹的径向相对速度。
[0014]进一步地，期望的一致性径向相对速度进一步地，期望的一致性径向相对速度为第i枚导弹的期望的一致性径向相对速度，是一个常数。
[0015]进一步地，径向速度跟踪误差
[0016]进一步地，剩余飞行距离的一致性误差和径向相对速度的一致性误差设计事件触发机制具体包括：根据剩余飞行距离的一致性误差、径向相对速度的一致性误差和径向速度跟踪误差构建触发误差；根据速度跟踪误差和触发误差设计事件触发机制。
[0017]进一步地，触发误差
[0018][0019]其中，Θ
ri
(t)是第i枚导弹最近的触发状态与当前状态之间的触发误差。
[0020]进一步地，触发机制为η
r
是一个常数，且满足0＜η
r
＜1。
[0021]本专利技术的优点及有益效果在于：
[0022]本专利技术提出了一种事件触发的沿视线方向的同时攻击协同制导方法，该方法直接利用剩余距离的一致误差和径向相对速度作为协调变量，可以避免由于剩余时间估计误差导致的引导精度下降。采用事件触发的协同制导方式，协同制导命令在触发条件满足之前不会更新并保持不变，可以大大降低制导命令的更新频率，节省多导弹系统有限的资源，从而减少资源消耗，同时具有较高的稳定性，保证良好的制导性能。
附图说明
[0023]图1为根据本专利技术的具体实施例提供的事件触发的同时攻击协同制导方法原理示意图。
[0024]图2为根据本专利技术的具体实施例提供的事件触发的同时攻击协同制导方法触发次数和时间触发的同时攻击协同制导方法触发次数对比图。
具体实施方式
[0025]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种事件触发的沿视线方向的同时攻击协同制导方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：构建剩余飞行距离的一致性误差；步骤二：构建径向相对速度的一致性误差；步骤三：根据剩余飞行距离的一致性误差和径向相对速度的一致性误差设计沿视线方向的制导命令；步骤四：根据剩余飞行距离的一致性误差和径向相对速度的一致性误差设计事件触发机制；步骤五：根据事件触发机制在触发时间序列上更新制导命令，实现沿视线方向的同时攻击协同制导。2.根据权利要求1所述的事件触发的沿视线方向的同时攻击协同制导方法，其特征在于：在步骤一中，剩余飞行距离的一致性误差其中，i为正整数，j为正整数，i∈[1,N]，j∈[1,N],N为导弹总数，r
j
(t)为第j枚导弹和目标之间的相对距离，当导弹可以相互探测到时a
ij
＝1，否则a
ij
＝0。3.根据权利要求1所述的事件触发的沿视线方向的同时攻击协同制导方法，其特征在于：在步骤二中，径向相对速度的一致性误差v
ri
(t)为第i枚导弹的径向相对速度，v
rj
(t)为第j枚导弹的径向相对速度。4.根据权利要求1所述的事件触发的沿视线方向的同时攻击协同制导方法，其特征在于：在步骤三中，具体为：3.1根据剩余飞行距离的一致性误差构建期望的一致性径向相对速度；3.2根据期望的一致性径向相对速度构建速度跟踪误差；3.3根据剩余飞行距离的一致性误差、径向相对速度的一致性误差和速度跟踪误差设计沿视线方向的制导命令。5.根据权利要求4所述的事件触发的沿视线方向的同时攻击协同制导方法，其特征在于：在步骤3.1中，期望的一致性径向相对速度于：在步骤3.1中，期望的一致性径向相对速度为第i枚导弹的期望的一致性径向相对速度，是一个常数。6.根据权利要求4所述的事件触发的沿视线方向的同时攻击协同制导方法，其特征在于：在步骤3.2中，速度跟踪误差7.根据权利要求4所述的事件触发的沿视线方向的同时攻击协同制导方法，其特征在于：在步骤3.3中，沿视线方向的制导命令：其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈万春，陈中原，王鹏，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：