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一种360°全方位攻击目标的制导方法

申请号: CN202311571698.8
申请人: 西安现代控制技术研究所
申请日期: 2023/11/23

摘要文本

本发明公开了一种360°全方位攻击目标的制导方法,综合了导弹飞行速度、剩余飞行时间、视线系角速度和角度信息,根据期望弹道倾角和弹道偏角,按照最优比例导引规律,形成高低和水平两方向比例导引过载指令,控制导弹以期望角度对目标实施打击。本发明能够在保证导弹命中精度的前提下,实现末端任意角度对目标进行攻击。

专利详细信息

项目 内容
专利名称 一种360°全方位攻击目标的制导方法
专利类型 发明申请
申请号 CN202311571698.8
申请日 2023/11/23
公告号 CN117663914A
公开日 2024/3/8
IPC主分类号 F42B15/01
权利人 西安现代控制技术研究所
发明人 栗金平; 王智毅; 岳超; 李雅君; 邓海鹏; 高登巍; 潘瑞; 常江; 皇甫逸伦; 李昊远; 岳文妍; 刘仲信; 闫雨潭; 张梦典
地址 陕西省西安市雁塔区丈八东路10号

专利主权项内容

1.一种360°全方位攻击目标的制导方法,其特征在于,包括如下步骤;步骤1:定义发射坐标系、目标当地坐标系和视线坐标系,分别定义如下:发射坐标系O-xyz:坐标原点在发射点,x轴在发射点的水平面内,指向目标为正,y轴沿发射点的重垂线方向,向上为正,z与x轴和y轴构成右手坐标系;FFFF目标当地坐标系O-x<<:坐标原点在目标射点,x轴在目标点的水平面内,与指向发射点方向相反为正,y轴沿目标点的重垂线方向,向上为正,z与x轴和y轴构成右手坐标系;<<<<视线坐标系O-x<<:坐标原点为导弹质心,x轴指向目标,y轴在包含x轴的铅锤面内并与x轴垂直,向上为正,z与x轴和y轴构成右手坐标系;<<<<步骤2:在视线坐标系下过载指令公式如下:高低方向过载指令:水平方向过载指令:式中,
-高低、水平方向视线角速度;<、q-高低、水平方向视线角;<<<、K-高低、水平方向比例导引系数;<<<-剩余飞行时间;go<、θ-导弹命中目标时刻期望弹道倾角、期望弹道偏角;DFDPV-导弹飞行速度;g-重力加速度;步骤3:确定导弹攻击方向φ和相对目标当地水平面的落角θ<<<导弹攻击方向和落角是相对目标当地坐标系O-xyz建立的,O-xyz由发射坐标系O-xyz绕Oz轴旋转一个角度Δ得到,Δ的正切值由弹目距离除以地球半径r得到;ttttttttFFFFFF导弹攻击方向是命中目标时刻导弹的速度方向在目标当地坐标系xOz平面中的投影与目标当地坐标系Ox轴的夹角,速度方向投影在Ox轴左边为正,右边为负;落角是指导弹命中目标时刻速度与目标当地坐标系xOz平面的夹角;攻击方向和落角由目标开口朝向和战斗部性能指标确定;ttttttttttΔ的计算公式如下:其中,x和y为目标在发射坐标系下的坐标位置;tt步骤4:将导弹攻击方向φ和相对目标当地水平面的落角θ转换到发射坐标系;00发射坐标系速度方向用弹道倾角θ和弹道偏角ψ描述,θ指速度方向在发射坐标系xOz平面的投影与ox轴的夹角,ψ指速度方向与发射坐标系xOy平面的夹角;vFFFvFFFθ和ψ的定义方法称为3-2-1旋转顺序,θ和φ的定义方法称为2-3-1旋转顺序;导弹飞行控制时,先依据θ和φ求出导弹命中目标时刻期望速度方向按3-2-1旋转顺序对应的角度数值θ和φ,再将其转到发射坐标系下得到期望弹道倾角θ和期望弹道偏角θ,具体公式如下:v0000ttDFDP目标当地坐标系期望弹道倾角,3-2-1旋转顺序:目标当地坐标系期望弹道偏角,3-2-1旋转顺序:φ=arcsin(cosθsinφ);t00发射坐标系下期望弹道倾角:θ=θ+Δ;DFt发射坐标系下期望弹道偏角:θ=φ;DPt步骤5:计算视线坐标系视线角速度和视线角,计算公式如下:高低方向视线角:高低方向视线角速度:水平方向视线角:水平方向视线角速度:其中,x、y、z为导弹在发射坐标系的位置坐标,x、y、z为目标在发射坐标系的位置坐标,为弹目距离,/>为弹目距离变化率;V、V、V表示导弹在发射坐标系的三轴速度;mmmtttxyz步骤6:计算飞行剩余时间,计算公式如下:剩余时间:步骤7:生成视线坐标系下全方位攻击比例导引过载指令,计算公式如下:高低方向过载指令:水平方向过载指令:利用全方位攻击比例导引过载指令进行弹道仿真验证,通过调节比例导引系数提高脱靶量和角度控制精度。 马 克 数 据 网