[发明专利]一种微型飞行器位置与距离复合作用导引方法

权利要求书

1.一种微型飞行器位置与距离复合作用导引方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S10，由惯性导航元器件测量飞行器与目标的距离侧向位置，通过比较求取侧向距离偏差；测量微型飞行器的偏航角以及飞行器与目标之间的视线角包括：

e_z＝z_m-z_f；

e_f＝q_fm-ψ_f；

其中z_f为飞行器在器目坐标系内的侧向距离的测量值，记作，z_m为目标在器目坐标系的侧向距离的测量值；e_z为侧向距离偏差信号；ψ_f为飞行器偏航角的测量值，q_fm为飞行器与目标的视线角在水平面的分量，e_f为偏航视线误差信号；

步骤S20，根据所述的距离偏差信号，首先进行饱和限幅，并进行非线性变换，最后叠加饱和限幅信号，构造抗饱和非线性信号如下：

e_d＝e_c+k₃e_b；

其中e_z为上述侧向距离偏差信号，e_a为饱和限幅值，e_b为饱和限幅后信号，e_c为非线性距离信号，d为飞行器距离目标；

步骤S30，根据所述的距离偏差信号，建立非线性终点式微分器，得到距离偏差信号的非线性微分信号如下：

w₁(1)＝0，w₂(1)＝0；

e_w(n)＝w₁(n)-k₃e_z(n)；

w₁(n+1)＝w₁(n)+Ty(n)+Tw₂(n)；

其中w₁为非线性终点式微分器的第一个状态，初始值为0；w₂为非线性终点式微分器的第二个状态，初始值为0；e_z为非线性终点式微分器的输入信号，e_w为输入信号与第一个状态的差为误差信号；其中e_w(n)为e_w的第n个数据，w₁(n)为微分器状态w₁的第n个数据，k₃、k₄，k₅、k₆、k₇与k₈为常值参数；y为非线性终点式微分器的输出变量，y(n)为y的第n个数据，w₂(n)为微分器状态w₂的第n个数据；w₁(n+1)为微分器状态w₁的第n+1个数据，w₂(n+1)为微分器状态w₂的第n+1个数据，d(n)为飞行器距离目标距离d的第n个数据，T为数据间隔时间参数，一般选取为0.001；为常值参数，y(n)即为最终所求的距离偏差信号的非线性微分；

步骤S40，根据偏航视线误差信号，求取其非线性积分信号，并与比例信号进行综合，得到角度比例积分综合信号如下：

e_pi＝s₁+k₁₁e_f；

其中e_pi为角度比例积分综合信号具体的，e_f为偏航视线误差信号，s₁为非线性积分信号，k₉、k₁₀、k₁₁与ε₁为常值参数；

步骤S50，根据所述的偏航视线误差信号，建立非线性终点式微分器，得到偏航视线误差信号的非线性微分如下：

w_a1(1)＝0，w_a2(1)＝0；

e_aw(n)＝w_a1(n)-k_a3e_f(n)；

w_a1(n+1)＝w_a1(n)+Ty_a(n)+Tw_a2(n)；

其中w_a1为非线性终点式微分器的第一个状态，初始值为0；w_a2为非线性终点式微分器的第二个状态，初始值为0；e_f为非线性终点式微分器的输入信号，e_aw为输入信号与第一个状态的差为误差信号；其中e_aw(n)为e_w的第n个数据，w_a1(n)为微分器状态w₁的第n个数据，k_a3、k_a4，k_a5、k_a6、k_a7与k_a8为为常值参数；y_a为非线性终点式微分器的输出变量，y_a(n)为y_a的第n个数据，w_a2(n+1)为微分器状态w_a2的第n个数据；w_a1(n+1)为微分器状态w_a1的第n+1个数据，d(n)为飞行器距离目标距离d的第n个数据，T为数据间隔时间参数，一般选取为0.001；为常值参数，y_a(n)即为最终所求的偏航视线误差信号的非线性微分；

步骤S60，根据所述的距离偏差信号、距离偏差信号的抗饱和非线性信号、距离偏差信号的非线性微分信号，角度比例积分综合信号、偏航视线误差信号的非线性微分信号进行线性综合得到导引综合信号如下：

u_z＝k_u1e_z+k_u2e_d+k_u3y+k_u4e_pi+k_u5y_a；

其中e_z为侧向距离偏差信号，e_d为距离偏差信号的抗饱和非线性信号，y为距离偏差信号的非线性微分信号，e_pi为角度比例积分综合信号，y_a(n)为偏航视线误差信号的非线性微分信号，k_u1、k_u2、k_u3、k_u4与k_u5为综合导引的常值参数；u_z为最终的导引综合信号。