基于滚筒机动的空空导弹规避方法

本发明涉及一种基于滚筒机动的空空导弹规避方法，属于飞行器控制。

背景技术：

1、目前，躲避空空导弹的方法有很多，例如可以通过掉头远离、能量消耗、电子干扰、红外干扰、大过载机动、3/9机动、向地面俯冲、激光反制、借助地形等方式摆脱导弹。

2、在通过飞行器本身的各种机动对导弹的规避方法中，例如筋斗、半滚倒转、掉头直线加速、滚筒等机动动作，目前的研究仅对导弹进行了细致的建模和分析，而对飞机本身的特性考虑并不充足，例如谢新辉,张学斌,李飞,等.战斗机“滚筒”机动的末端规避效果[j].火力与指挥控制,2016(2):97-100,107.doi:10.3969/j.issn.1002-0640.2016.02.024.中的研究方法，这就导致了目前对滚筒的机动建模仍然为一种开环的过载形式，这种机动建模对于全包线飞行器模型并无法实现真正的滚筒机动，即无法在飞行器上很好的实现真正的滚筒激动，对导弹的实际规避效果较差。

3、因此，有必要对滚筒机动规避方法进一步地研究，以提高飞行器对导弹的规避效果。

技术实现思路

1、为了克服上述问题，本发明人进行了深入研究，提出了一种基于滚筒机动的空空导弹规避方法，飞行器进行滚筒机动，规避导弹攻击；

2、所述滚筒机动是指飞行器同时在垂直和水平面内作s形运动。

3、进一步地，在规避导弹过程中，飞行器与导弹的速度方向相反。

4、进一步地，在规避导弹过程中，飞行器根据当前位置与期望运动轨迹解算获得飞行器的制导律，在期望运动轨迹中，飞行器在垂直平面内做圆周运动，在前进方向上作匀速运动。

5、在一个优选的实施方式中，所述飞行器的期望运动轨迹可以表示为：

6、xi＝kbr1t+x0

7、yi＝kbr2t+rbcosωbt+y0

8、zi＝kbr3t+rbsinωbt+z0

9、其中，[xi,yi,zi]为i时刻轨迹点位置；[x0,y0,z0]表示滚筒机动时飞行器的初始位置；r1、r2、r3表示开始滚筒机动时，导弹与飞行器连线的矢量对应在x、y、z轴上的单位向量；rb表示垂直平面内圆周运动的半径；ωb表示垂直平面内圆周运动的频率；kb为常量；t表示滚筒机动初始时刻到i时刻的时间。

10、在一个优选的实施方式中，在规避过程中,在期望运动轨迹上设置一个动态虚拟点，通过让飞行器对虚拟点进行跟踪获得飞行器的制导律，所述虚拟点的位置动态变化，其位置更新可以表示为：

11、

12、其中，δt表示单位结算周期，δs表示单位结算周期内虚拟点的运动距离；ti-1表示上一时刻、ti表示当前时刻；vt表示虚拟点在滚筒轨迹上的移动速度。

13、在一个优选的实施方式中，虚拟点在滚筒轨迹上的移动速度与飞行器的速存在如下关系：

14、

15、其中，vg表示无人机的速度；l表示虚拟点与无人机之间的距离；r为一个固定参数，优选地，r取值范围是50-100。

16、在一个优选的实施方式中，在飞行器对虚拟点进行跟踪过程中，以虚拟点航向角和视线偏差角对飞行器制导律进行修正。

17、在一个优选的实施方式中，修正后的飞行器制导律表示为：

18、

19、其中，ac表示飞行器水平向上的加速度指令、ap表示飞行器竖直方向上的加速度指令；λ表示飞行器与虚拟点水平方向上的视线角、χ表示飞行器与虚拟点竖直方向上的视线角；γb表示飞行器航迹偏角、δb表示飞行器航迹倾角；γt表示t时刻虚拟点的航机偏角、δt表示t时刻虚拟点的航迹倾角。

20、本发明所具有的有益效果包括：

21、(1)相较于传统的逃逸策略，本发明提供的规避方法消耗能量更小；

22、(2)可实现飞行器对导弹的滚筒规避动作，规避效果较好。

技术特征：

1.一种基于滚筒机动的空空导弹规避方法，其特征在于，飞行器进行滚筒机动，规避导弹攻击；

2.根据权利要求1所述的基于滚筒机动的空空导弹规避方法，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的基于滚筒机动的空空导弹规避方法，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的基于滚筒机动的空空导弹规避方法，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的基于滚筒机动的空空导弹规避方法，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的基于滚筒机动的空空导弹规避方法，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的基于滚筒机动的空空导弹规避方法，其特征在于，

8.根据权利要求7所述的基于滚筒机动的空空导弹规避方法，其特征在于，

技术总结
本发明公开了一种基于滚筒机动的空空导弹规避方法，飞行器进行滚筒机动，飞行器与导弹的速度方向相反，规避导弹攻击；在规避导弹过程中，飞行器根据当前位置与期望运动轨迹解算获得飞行器的制导律，在期望运动轨迹中，飞行器在垂直平面内做圆周运动，在前进方向上作匀速运动。本发明公开的基于滚筒机动的空空导弹规避方法，可实现飞行器对导弹的滚筒规避动作，规避效果较好。

技术研发人员：莫雳,李希明,陈灿,杨冰玮,李东昌
受保护的技术使用者：北京理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15