专利名称:一种基于轨迹在线规划的末制导方法
技术领域:
本发明涉及一种基于轨迹在线规划的末制导方法,属于制导技术领域:
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背景技术:
再入飞行器的俯冲段为整个再入过程的末段,该阶段通常执行精确打击任务。制导系统的主要目的是产生合适的指令,使得打击点的脱靶量为零。随着制导技术的快速发展,对制导系统的要求也越来越高。
现代战争中,很多任务不仅要求导弹能够准确命中目标,还期望命中目标时具有特定的姿态。例如要求反导导弹头对头对来袭导弹进行拦截;希望反坦克导弹能够垂直命中薄弱的前装甲;反舰导弹期望能从侧面对舰船进行攻击。针对带落角约束的制导律,国内外学者进行了大量研究。研究主要分为两类第一类主要是具有偏置项的比例导引律,Kim等人对该方法进行了相应的研究,提出了形式非常简单的制导律,不过这种制导律局限于目标是固定的情况;第二类主要是基于最优控制理论,通过最小化性能指标求出最优问题解得形式,Cho等人对此类方法进行了研究,特别针对固定或运动速度较慢的目标提出了能够同时控制落角和攻击时间的制导律。
在某些特定情况下,作战任务对飞行末速也有着较为严格的要求。我国学者赵汉元对该问题做了一定研究,首先设计理想速度曲线,然后把实际速度控制到理想的速度曲线上去。然而他在推导过程中运用了相应假设并采用了经验公式,实际应用误差较大。因此,需要提出简单易行并可靠性较高的制导方法来解决该领域的问题。
发明内容
本发明为解决多约束条件末制导过程中无法控制末速的问题,提出了一种基于轨迹在线规划的末制导方法。该方法根据俯冲段的终端条件设计参考飞行轨迹,并在飞行过程中根据即时状态不断更新参考轨迹并得到相应的制导控制量。
本发明的技术方案具体如下
步骤1,建立飞行器的运动学和动力学模型
权利要求
1 .一种基于轨迹在线规划的末制导方法,其特征在于包括以下步骤 步骤1,建立飞行器的运动学和动力学模型
2.根据权利要求
I所述的一种基于轨迹在线规划的末制导方法,其特征在于所述步骤3中求取倾侧角和升力系数的具体方法为 将高度轨迹方程对航程s求二阶导数,得到
专利摘要
本发明涉及一种基于轨迹在线规划的末制导方法,属于制导技术领域:
。本发明首先建立飞行器的运动学和动力学模型,然后采用两段相切圆弧作为侧向参考轨迹,进行初始时刻侧向轨迹设计,再通过旋转平移坐标变换,将任意时刻侧向轨迹问题转化为初始时刻侧向轨迹问题;由侧向参考轨迹得到的地面剩余航程及俯冲段弹道特性,设计纵向参考轨迹为一段椭圆曲线;根据得到的当前实时俯冲段纵向和侧向轨迹计算末制导的倾侧角μ和攻角α,并将其输入飞行器模型,对飞行器轨迹进行实时规划调整,使其满足期望的终端条件,从而实现末制导。本发明计算量小,优化效率高,计算时间短;在线规划的俯冲段轨迹满足终端约束并且可以控制末速。
文档编号F41G7/00GKCN102927851SQ201210472131
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月20日
发明者盛永智, 赵曜, 刘向东 申请人:北京理工大学导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan