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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于导弹,具体涉及一种360°全方位攻击目标的制导方法。
技术介绍
1、现有技术中,导弹可以采用组合导航+红外/电视复合制导,攻击目标包括机库、掩体等,为实现对目标的高效毁伤,需攻击其薄弱部分,机库和掩体的开口方向相对导弹来袭方向是不确定的,对导弹命中目标的角度方向提出了较高的要求,亟需实现对目标360°全方位打击。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足,本专利技术提供了一种360°全方位攻击目标的制导方法,综合了导弹飞行速度、剩余飞行时间、视线系角速度和角度信息,根据期望弹道倾角和弹道偏角,按照最优比例导引规律,形成高低和水平两方向比例导引过载指令,控制导弹以期望角度对目标实施打击。本专利技术能够在保证导弹命中精度的前提下,实现末端任意角度对目标进行攻击。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案包括如下步骤:
3、步骤1:定义发射坐标系、目标当地坐标系和视线坐标系,分别定义如下:
4、发射坐标系of-xfyfzf:坐标原点在发射点,x轴在发射点的水平面内,指向目标为正,y轴沿发射点的重垂线方向,向上为正,z与x轴和y轴构成右手坐标系;
5、目标当地坐标系ot-xtytzt:坐标原点在目标射点,x轴在目标点的水平面内,与指向发射点方向相反为正,y轴沿目标点的重垂线方向,向上为正,z与x轴和y轴构成右手坐标系;
6、视线坐标系os-xsyszs:坐标原点为导弹质心,x轴指向目标,y轴在包含x轴的铅锤面内并
7、步骤2:在视线坐标系下过载指令公式如下:
8、高低方向过载指令:
9、水平方向过载指令:
10、式中,
11、-高低、水平方向视线角速度;
12、qα、qβ-高低、水平方向视线角;
13、kα、kβ-高低、水平方向比例导引系数;
14、tgo-剩余飞行时间;
15、θdf、θdp-导弹命中目标时刻期望弹道倾角、期望弹道偏角;
16、v-导弹飞行速度;
17、g-重力加速度;
18、步骤3:确定导弹攻击方向φ0和相对目标当地水平面的落角θ0;
19、导弹攻击方向和落角是相对目标当地坐标系ot-xtytzt建立的,ot-xtytzt由发射坐标系of-xfyfzf绕ofzf轴旋转一个角度δ得到,δ的正切值由弹目距离除以地球半径r得到;
20、导弹攻击方向是命中目标时刻导弹的速度方向在目标当地坐标系xtotzt平面中的投影与目标当地坐标系otxt轴的夹角,速度方向投影在otxt轴左边为正,右边为负;落角是指导弹命中目标时刻速度与目标当地坐标系xtotzt平面的夹角;攻击方向和落角由目标开口朝向和战斗部性能指标确定;
21、δ的计算公式如下:
22、
23、其中,xt和yt为目标在发射坐标系下的坐标位置;
24、步骤4:将导弹攻击方向φ0和相对目标当地水平面的落角θ0转换到发射坐标系;
25、发射坐标系速度方向用弹道倾角θ和弹道偏角ψv描述,θ指速度方向在发射坐标系xfofzf平面的投影与ox轴的夹角,ψv指速度方向与发射坐标系xfofyf平面的夹角;
26、θ和ψv的定义方法称为3-2-1旋转顺序,θ0和φ0的定义方法称为2-3-1旋转顺序;导弹飞行控制时,先依据θ0和φ0求出导弹命中目标时刻期望速度方向按3-2-1旋转顺序对应的角度数值θt和φt,再将其转到发射坐标系下得到期望弹道倾角θdf和期望弹道偏角θdp,具体公式如下:
27、目标当地坐标系期望弹道倾角,3-2-1旋转顺序:
28、目标当地坐标系期望弹道偏角,3-2-1旋转顺序:φt=arcsin(cosθ0sinφ0);
29、发射坐标系下期望弹道倾角:θdf=θt+δ;
30、发射坐标系下期望弹道偏角:θdp=φt;
31、步骤5:计算视线坐标系视线角速度和视线角,计算公式如下:
32、高低方向视线角:
33、高低方向视线角速度:
34、水平方向视线角:
35、水平方向视线角速度:其中,xm、ym、zm为导弹在发射坐标系的位置坐标,xt、yt、zt为目标在发射坐标系的位置坐标,为弹目距离,为弹目距离变化率;vx、vy、vz表示导弹在发射坐标系的三轴速度;
36、步骤6:计算飞行剩余时间,计算公式如下:
37、剩余时间:
38、步骤7:生成视线坐标系下全方位攻击比例导引过载指令,计算公式如下:
39、高低方向过载指令:
40、水平方向过载指令:
41、利用全方位攻击比例导引过载指令进行弹道仿真验证,通过调节比例导引系数提高脱靶量和角度控制精度。
42、优选地,所述kα=4和kβ=4。
43、本专利技术的有益效果如下:
44、本专利技术通用性强,设计过程简单,容易实现,适用于打击具有攻击角度要求的机库、掩体等目标,具有广阔的应用前景。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种360°全方位攻击目标的制导方法,其特征在于,包括如下步骤;
2.根据权利要求1所述的一种360°全方位攻击目标的制导方法,其特征在于,所述Kα=4和Kβ=4。
【技术特征摘要】
1.一种360°全方位攻击目标的制导方法,其特征在于,包括如下步骤;
2.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员:栗金平,王智毅,岳超,李雅君,邓海鹏,高登巍,潘瑞,常江,皇甫逸伦,李昊远,岳文妍,刘仲信,闫雨潭,张梦典,
申请(专利权)人:西安现代控制技术研究所,
类型:发明
国别省市:
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