[发明专利]一种变系数比例导引参数设计方法

说明书

一种变系数比例导引参数设计方法，包括以下步骤：步骤1，建立比例导引头与导引头视线角之间的数学关系；步骤2，通过数学关系推导，求解比例导引系数k与导引头输出角度之间的对应关系；步骤3，通过数学仿真进行变比例导引系数k的仿真计算，并通过算法前后的仿真数据对比，验证本方法的有效性，为后续工程实践奠定理论基础；通过变系数比例导引可以比较好的解决上述固定系数比例导引的问题，充分利用导引头线性区及导弹飞行过载，实现捷联激光导引头对于运动目标的精确命中。

技术领域

本发明属于导弹飞行控制技术领域，具体涉及一种变系数比例导 引参数设计方法。

背景技术

在传统的比例导引算法中，主要是固定比例系数，对于固定目标 而言固定比例系数在工程实践中简洁高效，但是对于动目标而言，固 定比例系数对于导弹实际飞行过程中的过载使用不够充分，尤其对于 捷联体制的激光制导导弹，过高的比例系数往往会使得飞行过程中导 引头目标处于线性区边缘，在实际飞行中如果考虑噪声对控制冗余影 响很大，比例系数过小会导致末端目标快速偏出视场不能命中该目标。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种变系数比 例导引参数设计方法，通过算法改进，通过变系数比例导引可以比较 好的解决上述固定系数比例导引的问题，充分利用导引头线性区及导 弹飞行过载，实现捷联激光导引头对于运动目标的精确命中。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种变系数比例导 引参数设计方法，包括以下步骤：

步骤1，建立比例导引头与导引头视线角之间的数学关系；

步骤2，通过数学关系推导，求解比例导引系数K与导引头输出 角度之间的对应关系；

步骤3，通过数学仿真进行变比例导引系数K仿真计算，并通过 算法前后的仿真数据对比，验证本方法的有效性，为后续工程实践奠 定理论基础。

所述的步骤1的数学关系为：

其中，ε_β导引头偏航角，β为导弹的侧滑角，为视线角速度，

k为比例导引系数；

由上述公式可以得出结论，为了保证导引头的偏航角度输出并最 大限度靠近线性区中心，与飞行时间T，比例导引系数k，侧滑角β 相关。一般而言飞行时间T对于特定的飞行弹道对相对固定，侧滑角 β与比例系数也正相关，所以在制导控制中重点考虑比例导引系数k 的设定。

所述的步骤2，根据实际弹体的气动力模型，利用质点运动与姿 态运动之间的耦合关系，来寻求最优的比例系数K与导引头输出偏航 角度之间的关系。比例系数K的设计是一个与发射距离、导引头输出 角度相关的函数：

Kz＝Ks/(1-(Px/K1)⁴)(1.0-K2|ε_β|/10.0)；

其中K1目标距发射点的x距离，Px为导弹x方向的位置，Ks为 比例导引系数的基础值1.5，Kz为偏航比例导引系数，考虑到实际飞 行控制中Kz会无限增大，所以对Kz的最大值进行了限定，限定值 Kzmax＝5.5，K2为导引头修正系数，|ε_β|导引头偏航角度绝对值，10.0为导引头最大线性输出角度。

所述的步骤3，对步骤2数学函数中的基础值、Kzmax，K2导引 头修正系数，Ks进行不同组合的仿真，获取最佳的Kz。

本发明的有益效果是：