[发明专利]一种基于IMM滤波器主动防御视线策略协同制导律设计方法

说明书

一种基于IMM滤波器主动防御视线策略协同制导律设计方法，本发明涉及基于IMM滤波器主动防御视线策略协同制导律。本发明的目的是为了解决现有技术中对方拦截飞行器pursuer会在不同的制导阶段采用不同的导航常数，导致运动模型发生变化，使MMAE滤波方法在这种情况下制导精度降低的问题。一、建立pursuer运动模型；二、设计evader上的IMM滤波器和defender上的Kalman filter滤波器；三、建立基于IMM滤波器的super twisting视线制导律。本发明用于导弹主动防御制导率涉及领域。

技术领域

本发明涉及基于IMM滤波器主动防御视线策略协同制导律。

背景技术

在飞行器突防问题中，提高飞行器的突防能力，降低被对方防御飞行器拦截的概率是一个具有重大意义的问题。由于按弹道飞行的飞行器在中段飞行时机动能力差，容易被对方拦截，因此研究提高该类飞行器的突防能力十分重要。

为了提高飞行器的突防能力，目前采用了电子干扰，隐身技术，释放诱饵，采用中段和末段制导，多弹头攻击，机动变轨等多种方式。这些方法可归结为被动防御技术。与此相对，飞行器也可以在大气层外释放防御性飞行器。防御飞行器与突防飞行器同速伴飞，当发现对方拦截飞行器时通过末制导律与其碰撞，提高目标的突防概率。这种方式称为主动防御技术，相对于被动防御技术具有更大的优势。

为了描述方便，后续内容统一称突防的飞行器为evader，对方拦截飞行器为pursuer，保护evader的飞行器为defender。

目前对该问题的研究集中在使用MMAE滤波方法对pursuer的制导律进行辨识，然后为defender设计拦截pursuer的最优制导律。这类方法存在以下问题。MMAE滤波方法属于静态多模型方法，不能很好处理pursuer运动模型变化的情况。而在实际问题中，pursuer有可能会在不同的制导阶段采用不同的导航常数，导致运动模型发生变化；使MMAE滤波方法在这种情况下制导精度降低。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中对方拦截飞行器pursuer会在不同的制导阶段采用不同的导航常数，导致运动模型发生变化，使MMAE滤波方法在这种情况下制导精度降低的问题，而提出基于IMM滤波器主动防御视线策略协同制导律设计方法。

一种基于IMM滤波器主动防御视线策略协同制导律设计方法具体过程为：

步骤一、建立pursuer运动模型；

pursuer运动模型包括相对于evader的pursuer运动模型以及相对于defender的pursuer运动模型；

所述pursuer为对方拦截飞行器，evader为飞行器，defender为保护evader的飞行器；

步骤一一、建立evader和pursuer的相对运动方程及defender和pursuer的相对运动方程；

步骤一二、基于步骤一一建立相对于evader的pursuer运动模型；

步骤一三、基于步骤一一建立相对于defender的pursuer运动模型；

步骤二、基于步骤一中建立的pursuer运动模型，设计evader上的IMM滤波器和defender上的Kalman filter滤波器；

所述IMM滤波器为交互式多模型滤波器；Kalman filter滤波器为卡尔曼滤波器；

步骤二一、基于步骤一二中建立的相对于evader的pursuer运动模型，设计evader上的IMM滤波器；

步骤二二、基于步骤一三中建立的相对于defender的pursuer运动模型，设计defender上的Kalman filter滤波器；