一种多对一协同拦截快速弹道优化方法技术

技术编号:44511294 阅读:25 留言:0更新日期:2025-03-07 13:07
一种多对一协同拦截快速弹道优化方法,本发明专利技术涉及多对一协同拦截快速弹道优化方法。本发明专利技术的目的是为了解决现有比例导引律方法存在视线不稳定、过载饱和;以及伪谱法计算耗时较长,无法在线应用的问题。过程为:建立拦截弹中制导段三维动力学模型,设置拦截弹的边界约束和过程约束;建立多拦截弹时间协同弹道优化原问题P0;用发射坐标系表示动力学模型中的拦截弹速度、弹道倾角、弹道偏角以及控制量;用Bezier函数对发射坐标系下拦截弹三维坐标进行表征;将原问题P0转化为参数优化问题P1;调用非线性规划求解器求出Bezier函数所有控制点,根据Bezier函数所有控制点求出所有状态量和控制量的值。本发明专利技术用于弹道优化领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及多对一协同拦截快速弹道优化方法


技术介绍

1、距离地面20~100km介于传统航空器与卫星轨道之间的空域称为临近空间。近年来,随着科技水平的不断提升,临近空间飞行器的性能也在不断升级,特别是很多高超声速飞行器的飞行马赫数可达5~20,具有飞行速度快、机动范围大、机动样式多变等特点,这使其能够突破目前几乎所有的防御体系,对于现阶段的拦截系统来说是极大的挑战,因此有必要设计针对临近空间高超声速飞行目标的拦截方法。而当拦截弹的飞行速度和机动能力相对于高超声速目标无明显优势时,一个拦截弹无法保证成功拦截,必须采用多个拦截弹协同作战,使其功能互补,对目标实施多层次、全方位的打击,提高拦截成功率。

2、传统的设计多弹协同拦截弹道的方法大多采用比例导引律,该导引律具有结构简单、易于实现的优点。但是比例导引律主要是基于相对运动学模型设计制导指令,没有考虑攻角和过载等约束,仅适用于拦截低速目标,对于大机动目标可能存在视线不稳定、过载饱和的问题。伪谱法等数值优化方法凭借其能够使用非线性模型以及处理复杂约束的优势,成为一种解决以上问题的手段,但伪谱法本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多对一协同拦截快速弹道优化方法,其特征在于:所述方法具体过程为:

2.根据权利要求1所述的一种多对一协同拦截快速弹道优化方法,其特征在于:所述步骤一中建立拦截弹中制导段三维动力学模型,设置拦截弹的边界约束和过程约束;

3.根据权利要求2所述的一种多对一协同拦截快速弹道优化方法,其特征在于:所述步骤一二中设置拦截弹的边界约束和过程约束;具体过程为:

4.根据权利要求3所述的一种多对一协同拦截快速弹道优化方法,其特征在于:所述步骤一三中基于步骤一一和步骤一二,将多个拦截弹终端速度之和最大作为性能指标,建立多拦截弹时间协同弹道优化原问题P0;具体过程...

【技术特征摘要】

1.一种多对一协同拦截快速弹道优化方法,其特征在于:所述方法具体过程为:

2.根据权利要求1所述的一种多对一协同拦截快速弹道优化方法,其特征在于:所述步骤一中建立拦截弹中制导段三维动力学模型,设置拦截弹的边界约束和过程约束;

3.根据权利要求2所述的一种多对一协同拦截快速弹道优化方法,其特征在于:所述步骤一二中设置拦截弹的边界约束和过程约束;具体过程为:

4.根据权利要求3所述的一种多对一协同拦截快速弹道优化方法,其特征在于:所述步骤一三中基于步骤一一和步骤一二,将多个拦截弹终端速度之和最大作为性能指标,建立多拦截弹时间协同弹道优化原问题p0;具体过程为

5.根据权利要求4所述的一种多对一协同拦截快速弹道优化方法,其特征在于:所述步骤二中用发射坐标系下x,y,z表示拦截弹中制导段三维动力学模型中的拦截弹速度v、弹道倾角θ、弹道偏角ψ,以及控制量α,σ;

6.根据权利要求5所述的一种多对一协同拦截快速...

【专利技术属性】
技术研发人员:张刚李京琪林鑫
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学
类型:发明
国别省市:

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