[发明专利]针对机动目标和允许通信时滞的多导弹协同作战制导律设计方法

权利要求书

1.一种针对机动目标和允许通信时滞的多导弹协同作战制导律设计方法，其特征在于，包括步骤：

步骤1：对于加速度未知的机动目标，建立在二维平面中，多导弹协同作战运动学模型；

步骤2：利用非连续控制建立垂直于视线的加速度制导律，使得导弹垂直于视线的速度可在有限时间内收敛到零，并利用连续化方法和参数自适应控制方法改进制导律，减小加速度输入的突变和抖振现象；

步骤3：利用非连续控制以及多智能体分布式一致性协议，建立视线方向的加速度制导律，满足即使在通信网络中含有时滞时，导弹与目标的相对距离以及导弹沿视线的相对速度仍可在有限时间内实现一致，实现一致后，制导律将引导导弹命中目标，利用连续化方法和参数自适应控制方法改进制导律，减小加速度输入的突变和抖振现象；

所述步骤2中垂直于视线的加速度制导律具体为：

步骤2-1.利用非光滑控制设计，建立初步制导律

其中，为收敛常数，为扰动抑制系数，且满足表示目标垂直于导弹i视线的加速度上界；

步骤2-2.构建自适应扰动抑制系数，可以表示为：

其中，为自适应增长系数，为防发散系数；

步骤2-3.将式(2)中符号函数sign(·)用饱和函数sat_ε(·)代替

取饱和系数其中tanh(·)为双曲正切函数，表示导弹垂直于视线方向的最大可供加速度，标准化系数抗突变系数抗抖振系数ν0；

步骤2-4.令表示导弹垂直于视线方向的最大可供加速度，则沿该方向的制导律设计为：

2.根据权利要求1所述的针对机动目标和允许通信时滞的多导弹协同作战制导律设计方法，其特征在于：步骤1中多导弹协同作战运动学模型具体构建方法为：

步骤1-1.选取平面中任意一点，建立地面坐标系OXY,对导弹进行编号1,2,3...N，记为导弹i的位置，为导弹i的速度，为导弹i的加速度；

步骤1-2.利用雷达或装载于导弹之上的探测器设备，获取机动目标的位置信息和速度信息

步骤1-3.对于导弹i，针对机动目标多导弹协同攻击模型为

其中，表示导弹i与目标的相对距离，这里，视线与x轴的夹角此外，分别为导弹i沿视线方向与垂直于视线的相对速度；分别为目标T沿视线方向与垂直于视线的加速度；分别为导弹i沿视线方向与垂直于视线的制导律控制输入。

3.根据权利要求1所述的针对机动目标和允许通信时滞的多导弹协同作战制导律设计方法，其特征在于：所述的步骤3沿视线的加速度制导律具体为：

步骤3-1.建立关于分布式网络的负反馈；

其中，k_i1,k_i2表示收敛系数，且k_i10，是扰动抑制系数，是最终一致相对速度，r_j(t-τ_ij(t))表示导弹i在t时刻接收到导弹j在(t-τ_ij(t))发出的与目标相对距离信息，a_ij是通信拓扑常数，如果导弹i可以接受到导弹j所发出的信息，则a_ji0，否则a_ji＝0特别地，a_ii＝0；

所构建网络通信拓扑图含有有向生成树，即存在导弹i，对于除自身外的任意导弹j，存在导弹列i＝i₁,i₂…,i_s＝j，满足a_ip,i(p+1)0，p＝1,…,s-1；

步骤3-2.利用非光滑控制设计，建立初步制导律

其中，为扰动抑制系数；

步骤3-3.构建自适应扰动抑制系数，可以表示为：

其中，为自适应增长系数，为防发散系数；

步骤3-4.将(6)中符号函数sign(·)由饱和函数sat_ε(·)代替，

取饱和系数表示导弹沿视线方向的最大可供加速度，标准化系数抗突变系数抗抖振系数v0；

步骤3-5.令表示导弹沿视线方向的最大可供加速度，则沿该方向的制导律设计为：