[发明专利]一种基于预置命中点的大气层内反导拦截器中制导方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于预置命中点的大气层内反导拦截器中制导方法，属于精确制导与控制领域。

背景技术

基于预置命中点的反导拦截器中制导算法是反导拦截制导与指控领域的热点，为提高命中精度，当前的主要解决思路是：在中段制导的过程中确定来袭目标经过的路径点之一，引导拦截器在与目标相同的时间到达路径点，通过将跟踪动目标转换为跟踪静目标，可减少拦截器能量消耗与过载需求。

上述方法计算量较低，但仍有以下不足之处：

1、仅适用于大气层外对惯性弹道进行拦截的中段反导系统，如“标准”-3型反导拦截器，不适用于大气层内反导拦截器中制导。

2、使用黄金比例分割法进行迭代收敛，虽然计算量较小，但收敛速度较慢，计算效率低，未充分利用现代计算机的性能以提高收敛速度。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种基于预置命中点的大气层内反导拦截器中制导方法，提高了计算效率，最大限度地发挥拦截器的性能。

本发明的技术解决方案是：一种基于预置命中点的大气层内反导拦截器中制导方法，包括以下步骤：

步骤一：对反导拦截器进行射前预处理，具体步骤如下：

(1.1)根据反导拦截器拦截能力与性能指标获得拦截高度的上界H_max、下界H_min及最大拦截射程R_max；

(1.2)对进攻弹弹道进行实时预报；

(1.3)在预报得到的弹道上选取处于反导拦截器拦截范围边界上的点作为初始预置命中点PIP₀，根据初始预置命中点PIP₀和反导拦截器部署点确定发射俯仰角，并计算反导拦截器飞行至初始预置命中点PIP₀所需时间MISSILE_t_go；

(1.4)利用公式TARGET_t_go-MISSILE_t_go＝t_remain计算反导拦截器的待发射时间t_remain，若t_remain≤0，则反导拦截器立刻发射且转入步骤二，将初始预置命中点PIP₀赋值给预置命中点PIP；若t_remain>0，则进入(1.5)，其中TARGET_t_go为进攻弹到达初始预置命中点PIP₀的时间；

(1.5)重复(1.2)-(1.4)，更新初始预置命中点PIP₀，直到t_remain≤0；

步骤二：进行射中实时解算，得到每一时刻的预置命中点，具体步骤如下：

(2.1)对进攻弹弹道进行实时预报，获得t时刻进攻弹到达预置命中点PIP的时间进入(2.2)；

(2.2)计算t时刻反导拦截器飞行至预置命中点PIP所需时间进入(2.3)；

(2.3)当时，为当前时刻反导拦截器飞行至PIP所需时间，预置命中点不变，t的值加1，判断中制导是否结束，如果结束，则弹中实时解算结束，如果中制导未结束，则返回(2.1)；如果Δt_go>σ，则进入(2.4)；其中σ为发射阈值；

(2.4)如果则令否则K为迭代速率系数，根据和进攻弹当前速度确定t时刻新的预置命中点PIP，返回(2.2)。

所述步骤(1.2)和(2.1)中，利用如下公式预报t时刻的进攻弹弹道：

其中(x,y,z)为t时刻雷达测量得到的进攻弹位置坐标，(v_x0,v_y0,v_z0)为t时刻雷达测量得到的进攻弹速度，(a_x,a_y,a_z)为t时刻雷达解算得到的进攻弹加速度。

所述步骤(1.3)中，计算反导拦截器飞行至PIP₀所需时间MISSILE_t_go的方法如下：

(3.1)通过多次打靶试验，获得包含反导拦截器飞行时间、飞行距离、风场数据以及发射俯仰角的射表，利用基于高斯核函数的最小二乘法对射表数据进行拟合，得到飞行平均速度相对于发射俯仰角及风场数据的函数

(3.2)利用发射俯仰角及当地风场数据获得飞行平均速度；