[发明专利]一种超视距空战中空中目标的威胁评估方法

说明书

本发明提供一种超视距空战中空中目标的威胁评估方法，涉及超视距空战中威胁评估技术领域。该方法首先建立导弹模型，解算目标敌机所携带导弹的飞行数据；并根据敌机的方位角，确定我机逃逸时的转弯角度，进而确定我机的逃逸路线及折合逃逸距离；再根据我机方位角及敌我双方速度矢量指向，确定敌机转弯角度及转向时间；然后判断我机是否在敌机导弹射程内，进而结合敌我双方的飞行速度，判断敌机对我机的攻击结果及总攻击时间；最后根据敌机对我机的攻击结果，确定敌机对我机的威胁评估值。本发明方法以能量为基础，采用时间作为统一量纲，有效提高绝对威胁评估的判定精度；且由于输出量单位统一，有效提高相对威胁评估的判定精度。

技术领域

本发明涉及超视距空战中威胁评估技术领域，尤其涉及一种超视距空战中空中目标的威胁评估方法。

背景技术

歼击机在超视距空战中进行威胁评估的目的是为了确认目标战机(简称敌机)对我方战机(简称我机)的威胁程度，其优点是能够增强飞行员对战场态势的认知，提高战术决策的判断精度，能够有效提高空战胜率，现已广泛应用到歼击机超视距空战(BVR)、电子对抗(ECM)和指挥控制(C4I)等领域。由于空战威胁评估需要考虑的变量多而杂，当前研究成果多对初始条件做出严格限制，而罕有通用的超视距威胁评估方法，在实际应用中评估精度往往不能达标。为了提高威胁评估效果，需提出通用的评估方法以达到实际应用要求。现有技术中，为提高威胁评估方法的通用性，在脉冲多普勒雷达大量服役后，应用了以接近率为量纲的威胁评估方法，并将其加载到飞机的衍射平显上。接近率是由双方空速和进入角决定的一种量纲，它限定机载多普勒雷达在速度搜索(VS)或更高精度模式，由于该指标只是简单定义了目标的接近速度，因此很难判断出目标敌机对我机真正的威胁。现有技术中，曾考虑引入距离等作为参考量，此时雷达在边测距边搜索(RWS)模式，而该种模式与速度搜索(VS)模式不能同时运作，应用的普适性不佳。

近十年，国内学者针对该类问题展开研究，为更全面考虑战场态势参数，多引入了加权等算法作为解决方案，但对加权权重的定义成为该项研究的难点。为攻克该难题，在公开的研究中学者们引入了统计学赋权算法、结构熵权法、人工神经网络等作为解决方案，提高了指标加权的精度，部分研究能够提高20％以上的效率。虽然该技术相对传统方法在一定程度上提高了精确度与鲁棒性，但威胁评估引入的参量往往多而杂，最终结论适得其反。其缺点有二：一是引入了大量不相关的参量，即使提高赋权精度，仍然无法得到有逻辑的结论，不具备先进性。二是使用的参量过分复杂，在空战中通常不能全面获取情报，从而可能使算法中断甚至崩溃，通用性较差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种超视距空战中空中目标的威胁评估方法，以能量为基础、最短攻击时间为量纲，实现对超视距空战中空中目标的威胁评估。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种超视距空战中空中目标的威胁评估方法，包括以下步骤：

步骤1、建立导弹模型，解算目标敌机所携带导弹的飞行数据；

根据导弹总质量、导弹燃料质量、导弹燃料总冲量及导弹能量损耗因子性能指标，解算出导弹总飞行时间，如下公式所示：

其中，t_f为导弹总飞行时间，E为导弹能量差，E_l为导弹总能量，E_c为导弹碰撞能量，m为导弹质量，v₁为导弹最大飞行速度，v₃为导弹碰撞速度，h₁为我机飞行高度，h₂为敌机飞行高度，σ为导弹能量损耗因子，g为重力加速度；

导弹的实时能量损耗值等于导弹最大动能相对当前动能的差值与当前势能差的和，因此，由导弹的实时能量损耗值推出导弹实时飞行速度；再通过导弹实时飞行速度对时间的勒贝格积分，求得导弹最大射程，如下公式所示：