[发明专利]一种飞行器路径点跟踪制导方法

权利要求书

1.一种飞行器路径点跟踪制导方法，其特征在于：其具体步骤如下：

步骤一、模型建立；

根据当前信息确定路径点个数和位置，并根据先后到达次序排序，建立飞行器动力学模型及优化问题数学模型；

步骤二、设计纵向制导逻辑；

根据经典比例导引律，设计纵向制导逻辑，确定纵向飞行轨迹；

步骤三、设计最小控制力横向制导逻辑；

根据一种最小控制力路径点跟踪制导方法，设计横向制导逻辑，确定飞行器的横向飞行轨迹，实现精确路径点跟踪；

步骤四、计算制导指令；

根据横纵向制导逻辑，计算对应的倾侧角和攻角控制指令，实现飞行器滑翔段路径点跟踪的制导方法。

2.根据权利要求1所述的一种飞行器路径点跟踪制导方法，其特征在于：在步骤一中所述的“建立飞行器动力学模型及优化问题数学模型”，其建立模型的具体作法如下：考虑球形旋转地球假设，结合相关坐标系，根据各状态量之间几何和力学关系建立飞行器动力学模型，并提出最小化能量消耗的优化指标。

3.根据权利要求1所述的一种飞行器路径点跟踪制导方法，其特征在于：在步骤二中所述的“经典比例导引律”，是指导弹制导的经典方法之一；所述的“设计纵向制导逻辑，确定纵向飞行轨迹”，其具体作法如下：使用经典比例导引PNG来使飞行器从当前状态到滑行结束时的指定高度，比例系数设为3，得到航迹角速率指令。

4.根据权利要求1所述的一种飞行器路径点跟踪制导方法，其特征在于：在步骤三中所述的“最小控制力路径点跟踪制导方法”，是指以最小化路径点跟踪的能量消耗为优化目标，基于飞行器的线性化运动学模型推导得到的解析制导律，属于一种改进的比例导引律；

在步骤三中所述的“设计横向制导逻辑，确定飞行器的横向飞行轨迹，实现精确路径点跟踪”，其具体作法如下：基于飞行器横向运动学模型，得到其微分方程，结合文献推导得到最优横向加速度，进而得到航向角速率指令。

5.根据权利要求1所述的一种飞行器路径点跟踪制导方法，其特征在于：在步骤四中所述的“根据横纵向制导逻辑，计算对应的倾侧角和攻角控制指令，实现飞行器滑翔段路径点跟踪的制导方法”，其具体作法如下：根据航迹角速率指令和航向角速率指令，计算得到飞行器在纵向和横向平面上所需的控制力，进而反解得到对应的攻角制导指令和倾侧角制导指令。