本发明专利技术公开了一种弹道偏离时的电子围栏安全控制方法。在各类型制导弹药的试验飞行或者任务飞行过程中，由意外情况所造成的弹道偏离时常发生，这往往伴随着弹药失去控制而飞行任意区域，因此存在一定的安全隐患，尤其是对于高速或远程弹药。因此，考虑在制导弹药的控制系统中，根据飞行的期望弹道和地理安全区域，装定一组有序的位置点，该组位置点的连线构成了一个安全区域，当弹药的位置在安全区域之外时，立即触发弹药的掉地模式，该策略类似于一个电子围栏。本发明专利技术支持的安全区域为任意大于等于三条边的多边形，甚至包括凹多边形。该方法也可判断出弹药位于安全区域边界时的特殊情况，具有广阔的军用和民用的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于制导，具体涉及一种电子围栏安全控制方法。
技术介绍
1、制导弹药在飞行过程中，会发生各种各样的意外情况，例如弹上部件故障、定位系统受扰或者遭到地方阻拦等，均会发生弹道偏离。弹道偏离产生安全隐患，尤其是对于高速、远程制导弹药，将产生难以预测的后果，例如弹药飞至居民区、飞至我方关键铁路公路或者落至敌方区域造成泄密等。因此需要设置安全区域，当弹药位置在安全区域以外时，弹药立刻主动落地。传统的区域内部判断方法只支持简单的多边形区域，这会导致所设置的安全区域过于保守，浪费了大量可飞行的区域。为了保证所设置的安全区域同时兼顾安全性和任务高效性，急需一种通用的弹道偏离时的电子围栏安全控制策略。
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弹道偏离时的电子围栏安全控制方法。在各类型制导弹药的试验飞行或者任务飞行过程中，由意外情况所造成的弹道偏离时常发生，这往往伴随着弹药失去控制而飞行任意区域，因此存在一定的安全隐患，尤其是对于高速或远程弹药。因此，考虑在制导弹药的控制系统中，根据飞行的期望弹道和地理安全区域，装定一组有序的位置点，该组位置点的连线构成了一个安全区域，当弹药的位置在安全区域之外时，立即触发弹药的掉地模式，该策略类似于一个电子围栏。本专利技术支持的安全区域为任意大于等于三条边的多边形，甚至包括凹多边形。该方法也可判断出弹药位于安全区域边界时的特殊情况，具有广阔的军用和民用的应用前景。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案如下：
3、步骤1：坐标系定义；
4、地心直角坐标系oexeyeze，简称ecef系：原点oe位于地心处，oexe轴在赤道平面内指向子午线，oeze轴垂直于赤道平面指向北极，oeye轴垂直于oexeze平面并构成右手坐标系；
5、wgs-84经纬高坐标系oeλψh，简称lbh系：oeh轴为地心指向目标的方向；oeλ轴垂直于赤道平面指向北极，大小为地心与目标的连线在赤道平面的投影与oexe轴的夹角，以东经为正；oeψ轴垂直于oeλh平面构成右手坐标系，大小为地心与目标的连线以及其在赤道平面内的投影的夹角，以北纬为正；
6、步骤2：坐标系之间的转换；
7、lbh系到ecef系：
8、
9、
10、其中a为wgs-84标准下地球的长半轴，e为地球的偏心率，λ、ψ和h分别表示参考点的经纬高，xe、ye和ze分别表示地心直角坐标系下某点距离参考点的位置，n为计算过程的中间变量；
11、步骤3：数学模型；
12、步骤3-1：装定一组位置点，为一个多边形的顶点集合，代表一个安全区域；位置点个数为n,n∈n,n>2，位置点集合为：{(λ1,ψ1,h1),…,(λn,ψn,hn)}；
13、步骤3-2：通过公式(1)和(2)分别计算出安全区域顶点在ecef系中的坐标{(xe1,ye1,ze1),…,(xen,yen,zen)}；
14、步骤3-3：将弹药在lhb下的位置(λm,ψm,hm)转换到ecef系下(xem,yem,zem)；
15、步骤3-4：根据弹药当前位置和正东方向确定一条射线，首先判断该射线是否穿过第一安全区域的第一条边若满足公式(3)，则穿过安全区的第一条边；
16、
17、步骤3-5：判断弹药当前位置是否在安全区的第一条边界上，若满足公式(4)，则在第一条边界上；
18、|(a1-m)×(a2-m)|＝＝0&(a1-m)·(a2-m)<＝0，m＝(xm,ym,zm) (4)
19、步骤3-6：再依次计算由弹药位置引出的该射线与安全区域其他边界的位置关系，统计结果，最终判断弹药是否在安全区域内部。
20、步骤3-7：若弹药位置不在安全区内部，则弹药采取立即掉地控制模式。
21、本专利技术的有益效果如下：
22、与现有技术相比，本专利技术提出的电子围栏安全控制策略中的弹药位置和安全区域中的位置判断方法不仅步骤简明、可靠性高，还可以支持任意复杂的多边形组成的安全区域，包括凹多边形。因此，为弹药规划出的安全飞行区域具有足够的灵活性，可根据飞行地理位置的特点，选择最安全、高效的安全区域。该技术依靠它的简明性、灵活性和高效性，具有广阔的军事、民用领域的应用前景。
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【技术保护点】
1.一种弹道偏离时的电子围栏安全控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种弹道偏离时的电子围栏安全控...
【专利技术属性】
技术研发人员：王博航，邹汝平，郝峰，黎海青，马振宇，陈韵，于海松，朱克炜，刘琦，
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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