[发明专利]一种多导弹协同制导方法及系统

权利要求书

1.一种多导弹协同制导方法，其特征在于，所述方法包括：

获得导弹与目标的相对运动数据，所述导弹包括领弹和多枚从弹；

根据领弹与目标的相对运动数据为领弹构建逆轨拦截制导律；

获得多枚所述从弹与所述领弹之间的通信拓扑关系；

根据所述通信拓扑关系为多枚所述从弹构建分布式有限时间观测器；

根据所述分布式有限时间观测器获取所述领弹的参考视线角轨迹；

根据导弹与目标的相对运动数据构建多枚所述从弹的期望时变编队构型；

根据导弹与目标的相对运动数据构建多枚所述从弹之间的防碰控制器；

根据导弹与目标的相对运动数据构建所述从弹与障碍物之间的避障控制器；

根据所述领弹的参考视线角轨迹、多枚所述从弹的期望时变编队构型、所述防碰控制器和所述避障控制器为多枚所述从弹构建协同制导律；

所述领弹和多枚所述从弹根据所述逆轨拦截制导律和所述协同制导律进行协同制导；

所述分布式有限时间观测器表示为：

其中，a_i,j表示导弹i和导弹j之间的通信权重，N为导弹的个数，N_i为导弹i的邻居导弹集合，a_i,N表示从弹i和领弹之间的通信权重，η₁表示第一常数，η₁＞1，α₁表示第二常数，α₁＞1，sign(x)为变量x的符号，表示第i个导弹对的估计，表示第j个导弹对的估计；

多枚所述从弹的期望时变编队构型表示为向量h_i(t)是分段连续的，h_i(t)表示从弹i与领弹的期望参考轨迹之间状态的偏移量，h_i,λ(t)表示第i个从弹与领弹形成的期望时变视线角编队，表示h_i,λ(t)的导数；

所述防碰控制器表示为：

其中，K_C为增益系数，ν为设计参数，R_C,min为导弹之间的最小安全距离，R_C,max为导弹之间的最大安全距离，R_C,exp表示导弹之间的缓冲距离，R_C,i,j(t)代表导弹i与导弹j之间的相对距离，满足R_C,exp＞R_C,max＞R_C,min＞0，S_C,i,j(R_C,i,j(t))表示第一光滑连接函数，表示导弹i与目标的视线角，表示导弹i与目标的视线角速率；

所述避障控制器为：

其中，K_O为增益系数，ν为设计参数，R_O,min为导弹与障碍物之间的最小安全距离，R_O,max为导弹与障碍物之间的最大安全距离，R_O,i,k(t)代表导弹i与障碍物k之间的相对距离，R_O,exp表示导弹与障碍物之间的缓冲距离，满足R_O,exp＞R_O,max＞R_O,min＞0，S_O,i,k(R_O,i,k(t))表示第二光滑连接函数；

所述协同制导律表示为：

α_i,2(t)表示虚拟控制量，z_i,2(t)＝ζ_i,2(t)-α_i,2(t)，z_i,2(t)表示虚拟控制误差，b_i(t)＝1/r_i(t)；

当时，有

当有

其中，表示N(t₀)枚接近障碍物导弹的集合，表示除了N(t₀)枚接近障碍物导弹之外的N-N(t₀)-1枚导弹的集合，M_i为第i个导弹的邻居导弹组成的导弹集合，c_i,1＞0，c_i,2＞0，k_i,1＞0，k_i,2＞0，μ_i＞0，c_i,1、c_i,2、k_i,1、k_i,2、μ_i和均为正的增益系数，z_i,2(t)＝ζ_i,2(t)-α_i,2(t)，为ζ_i,a(t)的估计值。