[发明专利]考虑攻击时间和攻击角度约束的异构飞行器协同制导方法

权利要求书

1.一种考虑攻击时间和攻击角度约束的异构飞行器协同制导方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：建立飞行器数学模型以及相对运动关系

考虑n+1个飞行器打击静止目标，飞行器由1个推力发动机关闭的主飞行器和n个配置小功率推力发动机的从飞行器组成；从飞行器之间的通信关系采用图论中的邻接矩阵A＝[a_ij]来表示，如果第i个从飞行器能够和第j个从飞行器建立通信关系则a_ij＝1，i＝1,2,…,n；否则，a_ij＝0；

主飞行器相对目标的运动关系表示为：

式中，r₀为主飞行器与目标之间的距离，V₀表示恒定的主飞行器速度，θ₀为主飞行器相对目标的视线角，γ₀为主飞行器航迹角，φ₀为主飞行器前置角，法向角速度a₀垂直于速度方向，和表示r₀，θ₀和γ₀的导数，此表示方法以下类同；

从飞行器相对目标的运动关系表示为：

式中，r_i表示第i个从飞行器与目标的距离，θ_i表示第i个从飞行器相对目标的视线角，γ_i为从飞行器航迹角，φ_i为从飞行器前置角，V_i为从飞行器速度，与主飞行器不同，配置推力发动机的从飞行器分别利用切向加速度a_t,i和法向加速度a_n,i来控制速度的幅值和方向；

定义

则第i个从飞行器相对目标的运动关系还表示为：

式中，a_r,i和a_θ,i为第i个从飞行器加速度沿着和垂直于相对目标视线方向的分量，V_r,i和V_θ,i分别为从飞行器与目标的相对速度沿着和垂直于视线方向的分量，其满足以下关系：

步骤2：为主飞行器设计指定时间命中制导律

主飞行器的制导律独立设计，不受从飞行器的影响，主飞行器的剩余命中时间采用下式进行预测：

式中，表示预测的剩余命中时间，N_s2表示导航比；

的动态满足关系：

由于φ₀较小，等效建立和φ₀＝sinφ₀，因此有

定义攻击时间误差为：

式中，t表示当前时刻，T_d为期望的攻击时刻；

主飞行器的指定时间打击制导律设计为：

其中，0μ₁1为正实数，k为增益；

步骤3：从飞行器制导律的设计

定义：

ξ_i，2＝V_r，i-α_i

式中，ξ_i,1为距离一致性协同误差，α_i为虚拟控制项，ξ_i,2为虚拟控制误差，s_i为定义的滑模变量，l_i为正实数，θ_f,i为期望的视线角；

设计从飞行器制导律为：

式中，0b_j1(j＝1,2,3)为正实数，k_i,1,k_i,2,…,k_i,6为正实数。

2.根据权利要求1所述的考虑攻击时间和攻击角度约束的异构飞行器协同制导方法，其特征在于：当通信拓扑中的任何两个飞行器都能找到至少一条通信路径，则该通信拓扑图为连通图；如果通信拓扑图中的链路都是双向的，即a_ij＝a_ji，则称该图为无向图，如果存在单向的链路则称之有向图；主飞行器与从飞行器之间的通信关系采用m_i来表示，如果第i个从飞行器能够接收主飞行器信息则m_i＝1，否则m_i＝0。