專利名稱:一種控制多枚導(dǎo)彈攻擊角度和攻擊時(shí)間的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制多枚導(dǎo)彈攻擊角度和攻擊時(shí)間的方法，屬于制導(dǎo)技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，導(dǎo)彈防御系統(tǒng)的能力不斷增強(qiáng)，單枚導(dǎo)彈作戰(zhàn)在很多情況下已無法滿足戰(zhàn)場(chǎng)的要求，多枚導(dǎo)彈協(xié)同作戰(zhàn)變得越來越重要。為了提高導(dǎo)彈協(xié)同作戰(zhàn)的殺傷力，通常對(duì)攻擊角度有要求，而為了實(shí)現(xiàn)飽和攻擊，又對(duì)攻擊時(shí)間有要求。如果多枚導(dǎo)彈能夠從不同的角度同時(shí)攻擊目標(biāo)，將大大增強(qiáng)導(dǎo)彈的打擊能力。
國(guó)內(nèi)外關(guān)于對(duì)導(dǎo)彈攻擊角度和攻擊時(shí)間同時(shí)進(jìn)行控制的技術(shù)還處于初級(jí)階段。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)于具有攻擊角度約束的制導(dǎo)控制方法的研究開展得比較多，此方面的制導(dǎo)控制方法主要分為兩類基于最優(yōu)控制理論的方法和基于比例導(dǎo)引律的方法。對(duì)具有攻擊時(shí)間約束的導(dǎo)彈制導(dǎo)控制方法的研究相對(duì)來說比較少，而同時(shí)考慮對(duì)攻擊角度和攻擊時(shí)間進(jìn)行控制的方法就更少。在先技術(shù)[I](參見Lee J I, Jeon I S, Tahk M J. Guidance lawto control impact time and angle. IEEE Transactions on Aerospace and ElectronicSystems，2007，43 (I) :301-310)中，基于最優(yōu)控制理論提出了可同時(shí)控制多枚導(dǎo)彈攻擊方位角和攻擊時(shí)間的制導(dǎo)方法，但它只適用于導(dǎo)彈在ニ維平面攻擊目標(biāo)的情況。在先技術(shù)[2](參見 Jeon I S, Lee J I, TahK M J. Guidance law to controlimpact time and angle.International Conference on Control and Automation. Hungary Budapest,2005 852-857)中，基于傳統(tǒng)的比例導(dǎo)引律設(shè)計(jì)了ー種具有攻擊角度和時(shí)間約束的、適用于反艦導(dǎo)彈的制導(dǎo)方法，但本方法只適用于攻擊固定目標(biāo)，而且并沒有對(duì)制導(dǎo)方法參數(shù)的取值進(jìn)行說明。在先技術(shù)[3](參見張友安，馬培蓓.帶有攻擊角度和攻擊時(shí)間控制的三維制導(dǎo)，航空學(xué)報(bào)，2008，29 (4) =1020-1026)中，先基于李雅普諾夫穩(wěn)定性理論設(shè)計(jì)了帶有攻擊角度控制的三維制導(dǎo)律，采用此制導(dǎo)律將導(dǎo)彈導(dǎo)引到預(yù)定的攻擊角度上，然后通過圓弧機(jī)動(dòng)飛行來對(duì)攻擊時(shí)間進(jìn)行控制，但此技術(shù)中需要預(yù)先設(shè)定理想攻擊時(shí)間，而理想攻擊時(shí)間的合理設(shè)定一直是ー個(gè)難點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服上述已有技術(shù)的困難，在不需要事先指定理想攻擊時(shí)間以及不限定目標(biāo)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的前提下，提供一種控制多枚導(dǎo)彈攻擊角度和攻擊時(shí)間的方法。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種控制多枚導(dǎo)彈攻擊角度和攻擊時(shí)間的方法，具體步驟為
步驟一、在協(xié)同作戰(zhàn)的多枚導(dǎo)彈中，任意選取一枚作為領(lǐng)彈，井根據(jù)武器系統(tǒng)的總體作戰(zhàn)要求，為領(lǐng)彈選取任一制導(dǎo)律；同時(shí)以目標(biāo)為球心，以領(lǐng)彈與目標(biāo)之間的距離為半徑構(gòu)造虛擬球體；
步驟ニ、將剩余的導(dǎo)彈定義為從彈，根據(jù)導(dǎo)彈協(xié)同作戰(zhàn)的需求，參考領(lǐng)彈對(duì)目標(biāo)的攻擊情況，為每一從彈設(shè)定理想攻擊角度，該攻擊角度都是以地面坐標(biāo)系為基準(zhǔn)設(shè)定的；同時(shí)在虛擬球體表面為每ー從彈選定虛擬點(diǎn)，每一虛擬點(diǎn)與目標(biāo)之間連線的方向?yàn)槠鋵?duì)應(yīng)從彈的理想攻擊角度，其中虛擬點(diǎn)的位置隨著領(lǐng)彈與目標(biāo)的逼近不斷更新；
步驟三、通過控制從彈運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤并逼近虛擬點(diǎn)軌跡，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)多枚導(dǎo)彈攻擊角度和攻擊時(shí)間的控制。
進(jìn)ー步地，本發(fā)明步驟三的過程為
步驟101、在地面坐標(biāo)系中，建立目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)模型、從彈的運(yùn)動(dòng)模型及虛擬點(diǎn)位置模型，根據(jù)所建立的模型在地面坐標(biāo)系中建立從彈與虛擬點(diǎn)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)模型；該步驟的具體過程為
步驟I、在地面坐標(biāo)系中建立目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)模型
權(quán)利要求
1.一種控制多枚導(dǎo)彈攻擊角度和攻擊時(shí)間的方法，其特征在于，具體步驟為 步驟一、在協(xié)同作戰(zhàn)的多枚導(dǎo)彈中，任意選取一枚作為領(lǐng)彈，并根據(jù)武器系統(tǒng)的總體作戰(zhàn)要求，為領(lǐng)彈選取任一制導(dǎo)律；同時(shí)以目標(biāo)為球心，以領(lǐng)彈與目標(biāo)之間的距離為半徑構(gòu)造虛擬球體； 步驟二、將剩余的導(dǎo)彈定義為從彈，根據(jù)導(dǎo)彈協(xié)同作戰(zhàn)的需求，參考領(lǐng)彈對(duì)目標(biāo)的攻擊情況，為每一從彈設(shè)定理想攻擊角度；同時(shí)在虛擬球體表面為每一從彈選定虛擬點(diǎn)，每一虛擬點(diǎn)與目標(biāo)之間連線的方向?yàn)槠鋵?duì)應(yīng)從彈的理想攻擊角度，其中虛擬點(diǎn)的位置隨著領(lǐng)彈與目標(biāo)的逼近不斷更新； 步驟三、通過控制從彈運(yùn)動(dòng)軌跡跟蹤并逼近虛擬點(diǎn)軌跡，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)多枚導(dǎo)彈攻擊角度和攻擊時(shí)間的控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求
I所述控制多枚導(dǎo)彈攻擊角度和攻擊時(shí)間的方法，其特征在于，所述步驟三的具體過程為 步驟101、在地面坐標(biāo)系中，建立目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)模型、從彈的運(yùn)動(dòng)模型及虛擬點(diǎn)位置模型，根據(jù)所建立的模型在地面坐標(biāo)系中建立從彈與虛擬點(diǎn)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)模型；該步驟的具體過程為 步驟I、在地面坐標(biāo)系中建立目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)模型
3.根據(jù)權(quán)利要求
I所述控制多枚導(dǎo)彈攻擊角度和攻擊時(shí)間的方法，其特征在于所述步驟三的具體過程為 步驟201、在地面坐標(biāo)系中，建立目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)模型、從彈的運(yùn)動(dòng)模型及虛擬點(diǎn)位置模型，根據(jù)所建立的模型在地面坐標(biāo)系中建立從彈與虛擬點(diǎn)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)模型；該步驟的具體過程為 步驟i、在地面坐標(biāo)系中建立目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)模型
專利摘要
本發(fā)明提供一種控制多枚導(dǎo)彈攻擊角度和攻擊時(shí)間的方法，其可準(zhǔn)確地控制多枚導(dǎo)彈對(duì)目標(biāo)的攻擊時(shí)間和攻擊角度；該方法為從多枚導(dǎo)彈中任意選取一枚為領(lǐng)彈，以目標(biāo)為球心、領(lǐng)彈與目標(biāo)之間的距離為半徑構(gòu)造虛擬球體；將剩余的導(dǎo)彈定義為從彈，在虛擬球體表面為每一從彈選定虛擬點(diǎn)，其中每一虛擬點(diǎn)與目標(biāo)之間連線的方向?yàn)槠鋵?duì)應(yīng)從彈的預(yù)設(shè)的理想攻擊角度；通過控制從彈運(yùn)動(dòng)軌跡逼近并跟蹤虛擬點(diǎn)軌跡，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)多枚導(dǎo)彈攻擊角度和攻擊時(shí)間的控制。本發(fā)明的控制導(dǎo)彈攻擊角度和攻擊時(shí)間的方法，其通過利用從彈對(duì)其對(duì)應(yīng)的虛擬點(diǎn)的逼近并跟蹤來實(shí)現(xiàn)，因此無需事先對(duì)每一從彈指定理想的攻擊時(shí)間，便可對(duì)從彈的攻擊角度和攻擊時(shí)間進(jìn)行控制。
文檔編號(hào)F41G3/00GKCN102706217SQ201210114860
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年4月17日
發(fā)明者林海, 洪鑫, 王曉芳 申請(qǐng)人:北京理工大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan