[发明专利]一种巡飞弹航迹飞行控制系统仿真设计方法及该控制系统

说明书

本发明公开了一种巡飞弹航迹飞行控制系统仿真设计方法及该控制系统，包括：建立巡飞弹的弹道仿真数学模型；设计基于L1非线性航迹制导律、STT稳定控制律和滚转稳定控制律的巡飞弹航迹飞行控制系统的控制参数；获得巡飞弹六自由度有控弹道仿真程序；将干扰因素和拉偏系数表加入到巡飞弹六自由度有控弹道仿真程序中；根据拉偏系数表开展巡飞弹六自由度有控弹道仿真试验，输出仿真结果；判断仿真结果是否满足期望要求，若否，则跳转至步骤2并重新设计控制参数；若是，则结束设计过程。本发明能够解决弹体转动时带来的气动与控制耦合、弹体运动动态噪声、导引头图像旋转等问题，能够有效提升气动布局巡飞弹航迹飞行作战效能。

技术领域

本发明属于巡飞弹航迹飞行控制领域，特别涉及一种巡飞弹航迹飞行控制系统仿真设计方法及该控制系统。

背景技术

基于对气动布局巡飞弹航迹飞行作战效能提升优化的需求，需对巡飞弹航迹飞行控制系统进行优化设计并仿真验证。目前，巡飞弹航迹飞行控制系统主要基于BTT(倾斜转弯)控制律来设计，其具有以下缺点：

1、采用BTT控制方法对巡飞弹航迹飞行进行转弯控制，巡飞弹需要随时绕纵轴转动。

2、弹体转动容易产生气动与控制耦合，同时也将更大的噪声引入MEMS传感器，不利于导航解算。

3、弹体转动时带动导引头图像转动，不利于“人在回路”时操作手进行目标识别与搜索。

4、弹体转动给低成本捷联导引头的应用带来困难，不利于巡飞弹生产成本的降低。

可见，现有基于BTT控制律的巡飞弹航迹飞行控制系统不能充分发挥气动布局巡飞弹的气动优势。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种巡飞弹航迹飞行控制系统仿真设计方法及该控制系统，能够解决弹体转动时带来的气动与控制耦合、弹体运动动态噪声、导引头图像旋转等问题，能够有效提升气动布局巡飞弹航迹飞行作战效能。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种巡飞弹航迹飞行控制系统仿真设计方法，包括：

步骤1，建立巡飞弹的弹道仿真数学模型；

其特点是还包括：

步骤2，设计基于L1非线性航迹制导律、STT稳定控制律和滚转稳定控制律的巡飞弹航迹飞行控制系统的控制参数；

步骤3，基于步骤1和步骤2的结果，获得巡飞弹六自由度有控弹道仿真程序；

步骤4，将影响巡飞弹航迹飞行段的干扰因素加入到巡飞弹六自由度有控弹道仿真程序中；

步骤5，确定巡飞弹的拉偏系数表，将拉偏系数表加入到巡飞弹六自由度有控弹道仿真程序中；

步骤6，根据拉偏系数表开展巡飞弹六自由度有控弹道仿真试验，输出仿真结果；

步骤7，判断仿真结果是否满足期望要求，若否，则跳转至步骤2并重新设计控制参数；若是，则结束设计过程。

进一步地，所述步骤6中，还包括根据仿真结果获得巡飞弹六自由度有控弹道仿真程序在巡飞弹航迹飞行控制过程中的鲁棒性及抗干扰能力。

作为一种优选方式，所述步骤2包括：

步骤201，根据L1非线性航迹制导律设计L1线性化模型，根据STT稳定控制律设计STT过载控制框图，根据滚转稳定控制律设计滚转稳定控制框图；

步骤202，根据L1线性化模型解算L1制导律控制输出方程，根据STT过载控制框图解算过载控制输出方程，根据滚转稳定控制框图解算滚转稳定控制输出方程；