基于分数阶误差扩张状态观测器的多导弹协同制导方法技术

本发明专利技术提供了一种基于分数阶误差扩张状态观测器的多导弹协同制导方法，包括：获取系统反馈的导弹群状态信息；基于导弹群状态信息、采用分数阶误差扩张状态观测器和相应的滑模面确定导弹在视线法向上的满足预定时间收敛加速度指令；基于导弹群状态信息、采用分数阶误差扩张状态观测器、一致性协议和相应的滑模面确定导弹在视线方向上的满足预定时间收敛的加速度指令；基于导弹在视线法向和视线方向上的加速度指令、多导弹协同制导拦截模型实时解算导弹群状态变量，以在预定时间内完成多导弹协同制导拦截。本发明专利技术解决了现有多导弹协同拦截机动目标问题研究中，难以直观获得收敛时间上界和现有的扩张状态观测器增加带宽会降低系统抗噪能力的问题。降低系统抗噪能力的问题。降低系统抗噪能力的问题。

【技术实现步骤摘要】
基于分数阶误差扩张状态观测器的多导弹协同制导方法


[0001]本专利技术涉及多导弹协同拦截
，尤其是涉及一种基于分数阶误差扩张状态观测器的多导弹协同制导方法。

技术介绍

[0002]随着多智能体技术、自组网技术的快速发展，现代战场态势逐渐向信息化和智能化方向转变，多导弹协同打击将成为未来战场上重要作战模式之一，特别是针对机动目标拦截问题，多导弹协同作战能够有效完成单一导弹无法完成的任务，提高拦截成功率及作战效能，已然成为精确制导领域中的一个主要发展方向和研究前沿。
[0003]其中，多导弹协同制导律设计是多弹协同制导技术研究的焦点问题，是提高导弹制导性能和协同作战能力的关键。在该任务场景中，导弹群不仅需要击中机动目标，还需在命中时满足一定的攻击角度，这些要求对协同制导律的设计提出了更高的精度和性能要求；此外，为保证多导弹能够在同一时间击中目标，需要通过调节各导弹的剩余飞行时间以缩小协同攻击时间的偏差，并且需要保证协同制导律的收敛时间特性。但是，现有多导弹协同拦截机动目标问题研究中，制导系统难以直观获得收敛时间上界以及现有的扩张状态本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于分数阶误差扩张状态观测器的多导弹协同制导方法，其特征在于，包括：获取系统反馈的导弹群状态信息；基于所述导弹群状态信息，采用视线法向的分数阶误差扩张状态观测器和法向预定时间收敛滑模面确定导弹在视线法向上满足预定时间收敛的加速度指令；其中，所述法向预定时间收敛滑模面是由满足预定时间收敛稳定性定理设计的；基于所述导弹群状态信息，采用视线方向的分数阶误差扩张状态观测器、一致性协议以及视线方向的积分滑模面确定导弹在视线方向上满足预定时间收敛的加速度指令；其中，所述视线方向的积分滑模面是由一致性协议设计的，且满足预定时间收敛稳定性定理；基于导弹在视线法向上的加速度指令、导弹在视线方向上的加速度指令和预先确定的多导弹协同制导拦截模型实时解算导弹群状态变量，以在预定时间内完成多导弹协同制导拦截。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述导弹群状态信息，采用视线法向的分数阶误差扩张状态观测器和法向预定时间收敛滑模面确定导弹在视线法向上满足预定时间收敛的加速度指令，包括：将目标的机动性能视为扰动，并基于视线法向制导律和所述多导弹协同制导拦截模型中的导弹群状态变量，确定视线法向的分数阶误差扩张状态观测器的扰动估计；基于预定时间收敛稳定性定理确定法向预定时间收敛滑模面；基于所述法向预定时间收敛滑模面和所述视线法向的分数阶误差扩张状态观测器确定视线法向协同制导律。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将目标机动视为扰动后，视线法向的分数阶误差扩张状态观测器为：其中，β1,β2,β3,α
e
,β
e
,γ
e
>0表示观测器参数，z
1i
表示x
1i
的估计值，x
1i
＝r
i
，z
2i
表示x
2i
估计值，x
3i
＝q
i
‑
q
di
，q
i
表示导弹群中第i枚导弹的视线角，q
di
表示导弹群中第i枚导弹的视线角期望值，z
3i
表示扰动的估计值，表示的估计值，w
ni
表示目标在视线法向上的机动加速度。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述法向预定时间收敛滑模面为：
其中，s
2i
表示法向预定时间收敛滑模面，n1,n2,ρ>0，λ>1，λρ>1，且β(α,ε)为完全β函数，表示视线角q
i
的一阶导数，T
p2
表示第二预定时间。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述视线法向协同制导律为：其中，u
ni
表示导弹群中第i枚导弹...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋佳，于景威，赵凯，童心迪，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：