[发明专利]一种基于视线角信息与前置导引信息的复合制导方法

说明书

本发明是关于一种基于视线角信息与前置导引信息的复合制导方法，属于飞行器制导技术领域，其特点在于根据飞行器导引头测量得到飞行器与目标的相对运动的视线角信息，与陀螺仪测量的航向角信息进行比较得到姿态误差信号，再通过设置前置角并与陀螺仪测量的航向角进行比较得到前置误差信号，两者合成后通过比例与积分运算形成比例积分型前置导引信息，最后将比例积分型前置导引信号与视线角信息进行线性叠加形成最终导引律，驱动飞行器航向角跟踪回路，实现飞行器对目标的精确导引。本发明解决了现有技术中前置导引与视线角导引两种优点不能兼顾的问题。

技术领域

本发明属于无人飞行器制导与控制领域，尤其涉及一种直接采用视线角信息参与导引实现飞行器对目标的精确交会的方法。

背景技术

制导与导引律设计问题被广泛应用于军事与民用领域，可以解决飞行器与空间固定或运动目标交会问题、飞行器与空间虚拟目标的轨迹跟踪交会问题、飞行器对地面或海面运动目标或固定目标的精确打击问题。传统的导引方法广泛采用视线角速率实现比例导引方法、或者采用视线角与姿态角的误差实现前置导引的方法，或者是上述两者的改进变形。

尽管导引头提供的视线角信息其实已经包含了飞行器相对目标运动的姿态方位偏差的最直接信息，但一直以来都没有被直接应用于驱动姿态稳定跟踪回路，主要原因是直接采用该信息尽管物理意义比较清晰明确，但在末段无法保证导引的高精度要求。而传统的导引律在末段具有高精度，但其导引律信号往往在末段过大导致飞行器无法完全跟踪。

基于以上原因，本发明提出了一种结合采用视线角与前置导引信号相合成的复合导引律，不仅物理意义清晰，而且导引精度高，能够综合两者的优点，因此是一种工程应用价值高的新方法，能被广泛应用于不同领域。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种基于视线角信息与前置导引信息的复合制导方法，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的现有技术中前置导引与视线角导引的两者优点不能兼顾的问题。

本发明提供了一种基于视线角信息与前置导引信息的复合制导方法，包括以下步骤：

步骤S10，采用导引头测量飞行器相对目标运动在水平面的视线角速率，以及采用导引头测量飞行器距离目标的距离信息；

步骤S20，根据所述测量的视线角速率信息，通过飞行器的计算机解算得到其积分值，从而获得其视线角；

步骤S30，采用陀螺仪安装在飞行器器体轴上，测量飞行器的偏航角，并在计算机中设定飞行器距目标距离条件，截取前置角信息。

步骤S40，将所述视线角信号与偏航角信号进行比较得到姿态误差信号，将所述偏航角信号与前置角信号进行比较得到前置误差信号，再将所述两路误差信号叠加并积分，形成比例积分式前置导引信号。

步骤S50，将所述积分式前置导引信号与视线角信号进行复合，得到复合导引信号，驱动飞行器姿态稳定回路，使得飞行器偏航角跟踪复合导引信号，从而控制飞行器飞向目标，并准确命中目标。

在本发明的一种示例实施例中，采用导引头与陀螺仪设备测量飞行与目标的相关运动信息包括q_h与d，其中q_h为采用导引头测量飞行器相当目标运动在水平面的视线角速率信息，d为采用导引头测量得到的飞行器距离目标的距离信息。

在本发明的一种示例实施例中，根据飞行器距离目标距离条件截取前置角信息包括：

a₁d₀≤d≤a₂d₀；