[发明专利]一种基于速度控制的对空拦截飞行器制导方法

摘要

本发明为基于速度控制的对空拦截飞行器制导方法，属于对空拦截飞行器的制导律研究领域。第一步：根据卡尔曼滤波对目标运动位置进行预测。第二步：对飞行器与目标的遭遇点位置进行设计；第三步：根据第二步设计的遭遇点位置计算速度、发射时间和发射角度：第四步：飞行器发射后，如果目标运动状态发生改变，需对遭遇点的位置是否更新进行判断：第五步：最终飞行器在遭遇点位置与目标相遇。本发明将对目标速度方向进行控制和对速度大小进行控制两种手段相互结合，并利用目标运动预测技术，遭遇点设计技术，最终实现对目标的精确锁定。

主权项

1.基于速度控制的对空拦截飞行器制导方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：根据卡尔曼滤波对目标运动位置进行预测。第二步：对飞行器与目标的遭遇点位置进行设计：首先构造二次型性能指标函数：J(u(·))＝F(v_t,P,f_K,u)其中，v_t为第一步中根据卡尔曼滤波预测的目标速度，P为命中概率，f_K为末端可用法向过载，u为控制信息，即为遭遇点的x坐标，假定发射点为坐标原点；然后应用最优控制方法，性能指标函数取为最小值，如下式所示：J(u*(·))=minu(·)J(u(·))]]>最优控制x＝u^*＝F^*(v_t,P,f_K)即为遭遇点距离发射点x坐标；最后根据第一步卡尔曼滤波对目标运动轨迹的预测，根据x求解遭遇点的高度坐标H，则获得遭遇点位置A（x，H）；第三步：根据第二步设计的遭遇点位置计算速度、发射时间和发射角度：首先将发射方向定为对准遭遇点位置，发射角度然后根据发射点与遭遇点之间的对应关系和飞行器的动力学模型计算飞行器的速度和飞行器到遭遇点所需时间为t_m；第四步：飞行器发射后，如果目标运动状态发生改变，需对遭遇点的位置是否更新进行判断：如果目标仅是速度大小发生变化，而速度方向未发生改变，则遭遇点位置不用更新；如果目标运动方向发生改变，则对遭遇点的位置重新进行预测和设计，并根据遭遇点位置的设计对发射时间和发射角度进行重新设计；第五步：最终飞行器在遭遇点位置与目标相遇。