一种飞行器无线指令修正方法及系统与流程

本发明涉及一种飞行器无线指令修正方法及系统，属于制导控制
技术领域：
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背景技术：
：采用单工指令修正模式的飞行器在打击时敏目标时，要求尽量缩短飞行器的接敌时间，提高武器作战效能。而受目标隐蔽性等因素的影响，导致目标探测能力和捕获精度变差。因此，目标探测精度和作战时效存在矛盾。使用无线指令修正系统的飞行器，地面指挥系统仅需掌握目标初始位置和可能散布的区域即可发射飞行器，在飞行过程中再进一步确定目标的机动要素，并通过修正系统发送至飞行器，提升目标命中概率。而飞行器由于采用单工指令修正模式，地面指挥系统无法获取飞行器的当前精确位置，从而无法精确估算飞行器的指令修正能力。飞行器在不同发射环境条件下，位置散布非常大，若采取保守估计的方式，飞行器的指令修正能力的估算会有很大误差，不能充分发挥飞行器的作战效能。现有技术一般通过目标初始位置、发射速度、发射扇面等作为输入约束条件，得到预设的飞行轨迹，而预设飞行轨迹与真实飞行过程中飞行轨迹具有一定差异，造成根据预设飞行轨迹估算得到的位置信息误差较大。因此需设计一种在发射条件、飞行器自身动力特性、控制能力、机动能力等诸多约束条件下，减小飞行位置估算误差，精确估算飞行器的指令修正能力，供地面指挥系统决策能否执行指令修正的方法。技术实现要素：本发明的目的在于克服现有技术不足，提供一种减小飞行位置估算误差，精确估算飞行器的指令修正能力的飞行器无线指令修正方法及系统。本发明的技术解决方案：一种飞行器无线指令修正方法，通过以下步骤实现：第一步，确定飞行器飞行任务射程rmt；第二步，确定多约束条件下的飞行轨迹模型，a2.1、在预设飞行轨迹上选取关键状态点；a2.2、确定步骤a2.1选取的关键状态点的速度计算模型；a2.3、根据步骤a2.2得到的各个关键状态点的速度计算模型，拟合得到飞行器飞行速度计算模型；a2.4、根据步骤a2.3得到的飞行器飞行速度计算模型，得到多约束条件下的飞行轨迹模型；第三步，形成指令修正能力参数表；第四步，获取新目标点的位置信息，获取时刻为当前时刻；第五步，根据第二步确定的飞行轨迹模型，确定当前时刻的飞行器飞行距离sfx；第六步，根据第一步确定的飞行任务射程与第五步确定的当前时刻飞行器飞行距离，得到当前时刻的指令修正距离rxz；第七步，根据初始目标点和第四步获取的新目标点的位置信息，确定目标修正距离lxz；第八步，根据第六步得到的指令修正距离rxz，利用第三步形成的指令修正能力参数表，确定当前时刻允许的最大目标修正距离lxzmax；第九步，利用第七步得到的目标修正距离lxz与第八步得到的当前时刻允许的最大目标修正距离lxzmax，判断是否满足lxz≤lxzmax，若满足则执行指令修正，若不满足，则超出了飞行器的指令修正能力，不执行指令修正。一种飞行器无线指令修正系统，包括飞行任务射程确定模块、飞行轨迹模型确定模块、指令修正能力参数表形成模块、新目标点获取设备、飞行器飞行距离确定模块、指令修正距离确定模块、目标修正距离模块、最大目标修正距离模块和修正判断模块；所述的飞行任务射程确定模块根据初始发射点和初始目标点信息确定飞行任务射程；所述的飞行轨迹模型确定模块得到多约束条件下的飞行轨迹模型；所述的指令修正能力参数表形成模块形成指令修正能力参数表；所述的新目标点获取设备获取新目标点的位置信息；所述的飞行器飞行距离确定模块根据飞行轨迹模型确定模块确定的多约束条件下的飞行轨迹模型得到当前时刻飞行器飞行距离；所述的指令修正距离确定模块根据飞行任务射程确定模块得到的飞行任务射程与飞行器飞行距离确定模块得到的当前时刻飞行器飞行距离，得到当前时刻的指令修正距离；所述的目标修正距离模块根据初始目标点和新目标点获取设备获取的新目标点位置信息，得到当前时刻目标修正距离；所述的最大目标修正距离模块根据指令修正能力参数表形成模块形成的指令修正能力参数表和指令修正距离确定模块得到的当前时刻指令修正距离，插值得到当前时刻允许的最大目标修正距离；所述的修正判断模块比较最大目标修正距离模块得到的当前时刻允许的最大目标修正距离和目标修正距离模块得到的当前时刻目标修正距离之间的大小，若当前时刻目标修正距离小于等于当前时刻允许的最大目标修正距离，则向飞行器发送修正指令，如大于则不向飞行器发送修正指令。本发明与现有技术相比的有益效果：(1)本发明实现了单工指令修正系统的条件下，减小了飞行位置估算误差、提高了估算飞行器的指令修正能力的精确度；(2)本发明采用多约束条件下飞行器空中飞行位置，获取飞行器的指令修正能力，可确保有效执行无线指令修正；(3)本发明采用指令修正能力参数表，通过插值获得精确的判断依据，进一步提高了无线指令修正有效执行；(4)本发明解决了目标探测精度和作战时效矛盾，提升了作战效能，通过仿真及多发飞行试验的验证，达到预期的效果。附图说明图1为本发明流程图；图2为本发明结构框图。具体实施方式下面结合具体实例及附图对本发明进行详细说明。本发明如图1所示，提供一种飞行器无线指令修正方法，通过以下步骤实现：第一步，确定飞行器飞行任务射程rmt；本步骤根据飞行器的作战任务参数中初始发射点、初始目标点信息，即可得到初始发射点与初始目标点之间距离，即飞行器飞行任务射程rmt。飞行器的作战任务参数主要包括初始发射点、初始目标点信息、发射扇面、初始姿态等，为预设值。第二步，确定多约束条件下的飞行轨迹模型，a2.1、在预设飞行轨迹上选取关键状态点；关键状态点选取一般为气动外形变化点和动力转级点，本领域技术人员可以根据飞行器情况选择。a2.2、确定步骤a2.1选取的关键状态点的速度计算模型；本步骤中根据作战任务参数中发射扇面，以环境条件(风速、温度等)、飞行器动力特性、姿态控制能力为输入条件，采用弹道仿真方法得到选取的每个关键状态点的速度计算模型；a2.3、根据步骤a2.2得到的各个关键状态点的速度计算模型，拟合得到飞行器飞行速度计算模型；本步骤中拟合方法为本领域公知技术，本领域技术人员可以根据速度计算模型的形式选择合适的拟合方法。a2.4、根据步骤a2.3得到的飞行器飞行速度计算模型，得到公式(1)的多约束条件下的飞行轨迹模型；其中sfx为飞行器飞行距离，vnx为飞行器飞行速度计算模型，t为时间。第三步，形成指令修正能力参数表；本步骤中根据飞行器机动过载能力、第二步确定的飞行器飞行速度计算模型，计算弹目距离(指令修正距离)与最大目标修正距离的对应关系，形成指令修正能力参数表；本步骤计算为本领域公知技术。第四步，获取新目标点的位置信息，获取时刻为当前时刻；本步骤地面指挥系统可通过雷达、卫星等多种探测手段获取得到，新目标点可以是初始目标的新位置也可是调整后的新目标。第五步，根据第二步确定的飞行轨迹模型，确定当前时刻的飞行器飞行距离sfx；第六步，根据第一步确定的飞行任务射程与第五步确定的当前时刻飞行器飞行距离，得到当前时刻的指令修正距离rxz；采用公式(2)得到指令修正距离rxz，rxz＝rmt-sfx(2)。第七步，根据初始目标点和第四步获取的新目标点的位置信息，确定目标修正距离lxz；本步骤中目标修正距离是指从被修正点(初始目标点)到修正后目标点(当前时刻新目标点)的距离，根据两个点经纬度信息解算得到两点间大地距离信息，即为目标修正距离lxz。第八步，根据第六步得到的指令修正距离rxz，利用第三步形成的指令修正能力参数表，确定当前时刻允许的最大目标修正距离lxzmax；本步骤中根据形成的指令修正能力参数表和第六步得到的指令修正距离rxz，插值得到当前时刻允许的最大目标修正距离lxzmax，插值计算为本领域公知技术。第九步，利用第七步得到的目标修正距离lxz与第八步得到的当前时刻允许的最大目标修正距离lxzmax，判断是否满足lxz≤lxzmax，若满足则执行指令修正，若不满足，则超出了飞行器的指令修正能力，不执行指令修正。本步骤中，若满足lxz≤lxzmax，则地面指挥系统会向飞行器发送修正指令，飞行器接收到修正指令后执行，若不满足lxz≤lxzmax，则地面指挥系统判断超出了飞行器的指令修正能力，不执行指令修正，不向飞行器发送修正指令。修正指令中包括的信息为新目标点位置信息。进一步，本发明如图2所示，还提供一种飞行器无线指令修正系统，包括飞行任务射程确定模块、飞行轨迹模型确定模块、指令修正能力参数表形成模块、新目标点获取设备、飞行器飞行距离确定模块、指令修正距离确定模块、目标修正距离模块、最大目标修正距离模块和修正判断模块。飞行任务射程确定模块根据初始发射点和初始目标点信息确定飞行任务射程。飞行轨迹模型确定模块通过在预设飞行轨迹上选取关键状态点，根据选取的关键状态点的速度计算模型拟合得到飞行器飞行速度计算模型，再根据飞行器飞行速度计算模型得到多约束条件下的飞行轨迹模型。指令修正能力参数表形成模块根据飞行器机动过载能力、飞行轨迹模型确定模块拟合的飞行器飞行速度计算模型，计算得到弹目距离与最大目标修正距离的对应关系，形成指令修正能力参数表。新目标点获取设备获取新目标点的位置信息。飞行器飞行距离确定模块根据飞行轨迹模型确定模块确定的多约束条件下的飞行轨迹模型得到当前时刻飞行器飞行距离。指令修正距离确定模块根据飞行任务射程确定模块得到的飞行任务射程与飞行器飞行距离确定模块得到的当前时刻飞行器飞行距离，得到当前时刻的指令修正距离。目标修正距离模块根据初始目标点和新目标点获取设备获取的新目标点位置信息，得到当前时刻目标修正距离。最大目标修正距离模块根据指令修正能力参数表形成模块形成的指令修正能力参数表和指令修正距离确定模块得到的当前时刻指令修正距离，插值得到当前时刻允许的最大目标修正距离。修正判断模块比较最大目标修正距离模块得到的当前时刻允许的最大目标修正距离和目标修正距离模块得到的当前时刻目标修正距离之间的大小，若当前时刻目标修正距离小于等于当前时刻允许的最大目标修正距离，则向飞行器发送修正指令，如大于则不向飞行器发送修正指令。实施例1某型飞行器，采用单工指令修正系统，作战任务参数如下：初始发射点(121.0e、40.0n)，初始目标点信息(121.0e、40.9n)修正步骤如下：1、根据作战任务参数中初始发射点、初始目标点信息，计算飞行任务射程rmt＝100km。2、确定多约束条件下的飞行轨迹模型。从预设飞行轨迹中确定了t1、t2、t3为关键状态点，本次作战任务发射扇面ψ0，以环境条件(风速、温度等)、飞行器动力特性、姿态控制能力为输入条件，采用弹道仿真方法得到对应的典型速度为vnx1,vnx2,vnx3。拟合得到飞行器飞行速度计算模型，其中k1为速度斜率，t为时间。飞行轨迹模型为3、根据飞行器机动过载能力，形成指令修正能力参数表如下。指令修正距离(km)605040最大目标修正距离(km)3830224、地面指挥系统通过雷达获取新目标信息(21.09494e、40.9n)，当前时刻点为飞行零点后t＝200.0s。5、计算得到当前时刻的飞行距离sfx＝46km。6、根据飞行任务射程与飞行器当前时刻飞行距离，计算指令修正距离rxz＝rmt-sfx＝100-46＝54km。7、根据初始目标点、新目标点信息，计算目标修正距离lxz＝8km。8、根据当前时刻目标修正距离、指令修正距离，使用指令修正能力参数表，插值得到当前时刻允许的最大目标修正距离lxzmax＝33.2km。9、判断lxz≤lxzmax成立，则地面指挥系统允许执行指令修正，向飞行器发送修正指令。实施例2某型飞行器，采用单工指令修正系统，地面指挥系统中设置飞行器无线指令修正系统，包括飞行任务射程确定模块、飞行轨迹模型确定模块、指令修正能力参数表形成模块、新目标点获取设备、飞行器飞行距离确定模块、指令修正距离确定模块、目标修正距离模块、最大目标修正距离模块和修正判断模块。本发明未详细说明部分为本领域技术人员公知技术。当前第1页12