本發(fā)明屬于飛行器制導(dǎo)，具體涉及一種再入式攔截彈的事件驅(qū)動(dòng)中末交班決策方法與系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、中末制導(dǎo)交接班技術(shù)是復(fù)合制導(dǎo)的一項(xiàng)關(guān)鍵性技術(shù)。在復(fù)合制導(dǎo)體系中，中制導(dǎo)和末制導(dǎo)段通常采用兩種不同的制導(dǎo)律，即使采用相同的制導(dǎo)律，不同制導(dǎo)段的制導(dǎo)信號(hào)來(lái)源不同，制導(dǎo)設(shè)備不同，制導(dǎo)性能要求等等也不相同?，F(xiàn)有中末制導(dǎo)交班研究大多集中在中末制導(dǎo)目標(biāo)交班和中末制再入式攔截彈道交班兩個(gè)方面。

2、然而，在實(shí)際應(yīng)用中，再入式攔截彈在進(jìn)行中末交班時(shí)面臨著一些挑戰(zhàn)。其中，一個(gè)主要問(wèn)題是中末交班的邊界不明確，這導(dǎo)致了在實(shí)際操作中難以準(zhǔn)確確定何時(shí)進(jìn)行交班。此外，與交接班技術(shù)相配套的探測(cè)設(shè)施的屬性也不清楚，這進(jìn)一步增加了實(shí)施中末交班的難度和復(fù)雜性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種再入式攔截彈的事件驅(qū)動(dòng)中末交班決策方法與系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有制導(dǎo)相關(guān)技術(shù)中存在的再入式攔截彈提前進(jìn)行中末交班邊界不明確、配套探測(cè)設(shè)施屬性不清楚的問(wèn)題。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

3、一種再入式攔截彈的事件驅(qū)動(dòng)中末交班決策方法，包括以下步驟：

4、s1，構(gòu)建再入式攔截彈的質(zhì)心運(yùn)動(dòng)模型、質(zhì)心動(dòng)力學(xué)模型和目標(biāo)飛行器的運(yùn)動(dòng)模型，獲得天基探測(cè)雷達(dá)屬性集和導(dǎo)引頭屬性集；

5、s2，基于天基探測(cè)雷達(dá)屬性集中天基探測(cè)雷達(dá)的星下點(diǎn)的位置，以及目標(biāo)飛行器的真實(shí)位置，判斷天基探測(cè)雷達(dá)是否捕獲目標(biāo)飛行器；如果捕獲，再入式攔截彈按照中制導(dǎo)控制律朝向目標(biāo)飛行器飛行；

6、s3，將天基探測(cè)雷達(dá)屬性和導(dǎo)引頭屬性輸入至數(shù)據(jù)庫(kù)，判斷天基探測(cè)雷達(dá)屬性中的天基探測(cè)雷達(dá)探測(cè)誤差是否在給定范圍內(nèi)，判斷導(dǎo)引頭屬性中的導(dǎo)引頭探測(cè)誤差是否在給定范圍內(nèi)；如果在，通過(guò)二維線性插值計(jì)算獲得中末交班最大彈目距離，當(dāng)再入式攔截彈到達(dá)中末交班最大彈目距離時(shí)，再入式攔截彈按照末制導(dǎo)控制律朝向目標(biāo)飛行器飛行；

7、所述數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)有天基探測(cè)雷達(dá)誤差范圍和導(dǎo)引頭探測(cè)誤差范圍對(duì)應(yīng)的中末交班最大彈目距離；所述天基探測(cè)雷達(dá)誤差范圍和導(dǎo)引頭探測(cè)誤差范圍對(duì)應(yīng)的中末交班最大彈目距離，通過(guò)蒙特卡洛仿真分析法獲得。

8、本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：

9、優(yōu)選的，s1中，所述天基探測(cè)雷達(dá)屬性集為：

10、tjpty＝{pt,rtmax,εsars,vt}?(5)

11、其中，pt為在某一固定水平面的星下點(diǎn)坐標(biāo)，rtmax為最大搜索范圍，εsars為天基探測(cè)雷達(dá)探測(cè)誤差，vt為傳輸頻率；

12、所述導(dǎo)引頭屬性集為：

13、skpty＝{type,φ,rsmax,εsk}?(6)

14、其中，type為導(dǎo)引頭類(lèi)型，φ為視場(chǎng)角，rsmax為最大搜索半徑，εsk為導(dǎo)引頭探測(cè)誤差。

15、優(yōu)選的，s2判斷天基探測(cè)雷達(dá)是否捕獲類(lèi)目標(biāo)飛行器的公式為：

16、||ps-pta||≤rtmax?(8)

17、式中，ps、pta分別為天基探測(cè)雷達(dá)在目標(biāo)飛行器所在水平面的星下點(diǎn)的位置和目標(biāo)飛行器的真實(shí)位置，rtmax為天基探測(cè)雷達(dá)在所述水平面的最大搜索半徑。

18、優(yōu)選的，s2中，如果捕獲，根據(jù)再入式攔截彈當(dāng)前的位置信息和天基探測(cè)雷達(dá)探測(cè)的目標(biāo)位置信息獲取再入式攔截彈的射向；

19、所述天基探測(cè)雷達(dá)探測(cè)的目標(biāo)位置信息受下式約束：

20、ptet＝f(pta,εsars,vt)?(9)

21、其中，ptet為天基探測(cè)雷達(dá)探測(cè)的目標(biāo)位置，pta為目標(biāo)的實(shí)際位置，εsars為天基探測(cè)雷達(dá)探測(cè)誤差，vt為傳輸頻率。

22、優(yōu)選的，s3中，判斷天基探測(cè)雷達(dá)的探測(cè)誤差是否在給定范圍內(nèi)的公式為：

23、εsarsmin≤εsars≤εsarsmax?(10)

24、判斷導(dǎo)引頭屬性中導(dǎo)引頭探測(cè)誤差是否在給定范圍內(nèi)的公式為：

25、εskmin≤εsk≤εskmax?(11)

26、其中，εsarsmin為數(shù)據(jù)庫(kù)中天基探測(cè)雷達(dá)探測(cè)誤差最小值，εsarsmax為數(shù)據(jù)庫(kù)中天基探測(cè)雷達(dá)探測(cè)誤差最小值，εskmin為數(shù)據(jù)庫(kù)中導(dǎo)引頭探測(cè)誤差最小值、εskmax為數(shù)據(jù)庫(kù)中導(dǎo)引頭探測(cè)誤差最大值。

27、優(yōu)選的，s3中，最大彈目距離的計(jì)算公式為：

28、dmtmax＝f(εsars,εsk,arcs)?(12)

29、其中，εsars為天基探測(cè)雷達(dá)探測(cè)誤差，εsk為導(dǎo)引頭探測(cè)誤差，arcs為數(shù)據(jù)集。

30、優(yōu)選的，s3中，數(shù)據(jù)庫(kù)中最大彈目距離的獲得方法為：

31、(1)s2中，基于天基探測(cè)雷達(dá)屬性集中天基探測(cè)雷達(dá)的星下點(diǎn)的位置，以及目標(biāo)飛行器的真實(shí)位置，判斷天基探測(cè)雷達(dá)是否捕獲目標(biāo)飛行器；如果捕獲，再入式攔截彈按照中制導(dǎo)控制律朝向目標(biāo)飛行器飛行；

32、再入式攔截彈按照中制導(dǎo)控制律朝向目標(biāo)飛行器飛行過(guò)程中，如果到達(dá)設(shè)定的末制導(dǎo)時(shí)刻，再入式攔截彈按照末制導(dǎo)控制律朝向目標(biāo)飛行器飛行；按照末制導(dǎo)律飛行過(guò)程中，判斷導(dǎo)引頭是否截獲目標(biāo)飛行器，如果截獲目標(biāo)飛行器，末制導(dǎo)控制律輸入導(dǎo)引頭輸出的目標(biāo)位置信息，如果未截獲目標(biāo)飛行器，末制導(dǎo)控制律輸入天基探測(cè)雷達(dá)輸出的目標(biāo)位置信息；直至再入式攔截彈命中目標(biāo)飛行器，記錄命中時(shí)的彈目距離和脫靶量；

33、(2)針對(duì)給定的一組天基探測(cè)雷達(dá)屬性和導(dǎo)引頭屬性，通過(guò)蒙特卡洛仿真分析法重復(fù)步驟(1)，如果脫靶量小于閾值，則代表命中，如果脫靶量大于閾值，重新設(shè)置中制導(dǎo)轉(zhuǎn)末制導(dǎo)的時(shí)刻。

34、優(yōu)選的，步驟(1)中，導(dǎo)引頭是否截獲目標(biāo)飛行器的判斷條件包括：

35、a.導(dǎo)引頭視軸與目標(biāo)飛行器連線的夾角不大于導(dǎo)引頭的視場(chǎng)角；

36、b.彈目距離不大于導(dǎo)引頭的最大探測(cè)距離；

37、優(yōu)選的，s3中，所述數(shù)據(jù)庫(kù)的形式為：

38、arcs＝{εsars,εsk,dmt}?(15)

39、其中，εsars為探測(cè)誤差，εsk為探測(cè)誤差，dmt中末制導(dǎo)轉(zhuǎn)換時(shí)刻的彈目距離。

40、一種再入式攔截彈的事件驅(qū)動(dòng)中末交班決策系統(tǒng)，包括：

41、屬性單元，用于構(gòu)建再入式攔截彈的質(zhì)心運(yùn)動(dòng)模型、質(zhì)心動(dòng)力學(xué)模型和目標(biāo)飛行器的運(yùn)動(dòng)模型，獲得天基探測(cè)雷達(dá)屬性集和導(dǎo)引頭屬性集；

42、中制導(dǎo)單元，用于基于天基探測(cè)雷達(dá)屬性集中天基探測(cè)雷達(dá)的星下點(diǎn)的位置，以及目標(biāo)飛行器的真實(shí)位置，判斷天基探測(cè)雷達(dá)是否捕獲目標(biāo)飛行器；如果捕獲，再入式攔截彈按照中制導(dǎo)控制律朝向目標(biāo)飛行器飛行；

43、末制導(dǎo)單元，用于將天基探測(cè)雷達(dá)屬性和導(dǎo)引頭屬性輸入至數(shù)據(jù)庫(kù)，判斷天基探測(cè)雷達(dá)屬性中的天基探測(cè)雷達(dá)探測(cè)誤差是否在給定范圍內(nèi)，判斷導(dǎo)引頭屬性中的導(dǎo)引頭探測(cè)誤差是否在給定范圍內(nèi)；如果在，通過(guò)二維線性插值計(jì)算獲得中末交班最大彈目距離，當(dāng)再入式攔截彈到達(dá)中末交班最大彈目距離時(shí)，再入式攔截彈按照末制導(dǎo)控制律朝向目標(biāo)飛行器飛行；

44、所述數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)有天基探測(cè)雷達(dá)誤差范圍和導(dǎo)引頭探測(cè)誤差范圍對(duì)應(yīng)的中末交班最大彈目距離；所述天基探測(cè)雷達(dá)誤差范圍和導(dǎo)引頭探測(cè)誤差范圍對(duì)應(yīng)的中末交班最大彈目距離，通過(guò)蒙特卡洛仿真分析法獲得。

45、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

46、本發(fā)明公開(kāi)了一種再入式攔截彈的事件驅(qū)動(dòng)中末交班決策方法與系統(tǒng)。該策略旨在根據(jù)天基探測(cè)雷達(dá)探測(cè)屬性和導(dǎo)引頭探測(cè)屬性來(lái)判定再入式攔截彈可提前進(jìn)行中末交班的最大彈目距離，并且尋求可支持提前進(jìn)行中末交班的天基探測(cè)雷達(dá)探測(cè)屬性的邊界值。具體地，首先建立天基探測(cè)雷達(dá)和導(dǎo)引頭的物理模型；其次，通過(guò)蒙特卡洛仿真分析法得到再入式攔截彈在一定天基探測(cè)雷達(dá)誤差范圍、導(dǎo)引頭探測(cè)誤差范圍內(nèi)可提前進(jìn)行中末交班所對(duì)應(yīng)的最大彈目距離；然后，生成由天基探測(cè)雷達(dá)誤差、導(dǎo)引頭探測(cè)誤差以及可提前進(jìn)行中末交班最大彈目距離一一對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)?；谠摂?shù)據(jù)庫(kù)，結(jié)合線性插值方法形成的中末交班判定方法，可根據(jù)給定的天基探測(cè)雷達(dá)探測(cè)誤差和導(dǎo)引頭探測(cè)誤差直接獲取可提前進(jìn)行中末交班的最大彈目距離。通過(guò)本發(fā)明，能夠解決現(xiàn)有制導(dǎo)相關(guān)技術(shù)中存在的再入式攔截彈提前進(jìn)行中末交班邊界不明確、配套探測(cè)設(shè)施屬性不清楚的問(wèn)題。

47、進(jìn)一步的，考慮了的天基探測(cè)雷達(dá)的探測(cè)頻率，即把天基探測(cè)雷達(dá)向再入式攔截彈傳輸目標(biāo)信息的延時(shí)因素考慮在內(nèi)。

48、進(jìn)一步的，考慮了天基探測(cè)雷達(dá)探測(cè)誤差對(duì)其探測(cè)精度的影響，從而可利用蒙特卡羅仿真分析法尋求可支持再入式攔截彈提前進(jìn)行中末交班的最小探測(cè)精度。