[发明专利]一种飞行器的制导方法及系统

说明书

本发明公开了一种飞行器的制导方法及系统，其中该制导方法包括：步骤一：根据飞行器和目标的运动参数，得到飞行器与目标两者之间的相对运动参数；步骤二：将相对加速度转换为带偏置项的比例导引制导律；步骤三：根据带偏置项的比例导引制导律、相对运动参数和运动参数，得到飞行器的制导指令。本发明所提供的飞行器的制导方法能够实时更新机动目标的位置，实现对机动目标的攻击以及能够避免飞行器在末端丢失目标的情况。

技术领域

本发明涉及制导控制技术领域，尤其是涉及一种飞行器的制导方法及系统。

背景技术

随着制导技术的迭代发展对制导任务的新要求，催生了以多约束为基本要求的协同制导、计算制导以及非线性制导等细分制导理论的蓬勃发展。近年来，战术技术指标的多维化使得零脱靶量不再是唯一的制导约束，例如，反坦克制导飞行器要求其能对目标进行掠顶攻击；反舰制导飞行器能够进行侧面垂直攻击；对于防空制导飞行器，要求其能对战斗机油箱以及制导飞行器战斗部进行定向摧毁；对于地下深埋目标、指挥中心等具有重大价值的目标，则需以较大的角度进行侵彻攻击。合适的攻击角度使得制导系统的目标毁伤效果大大增强。为了适应制导系统的要求，同时考虑脱靶量和攻击角约束的制导律得到了广泛而深入的研究。

在传统比例导引的基础上增加一个偏置项来满足所需约束，从而达到多约束制导目的。该方法是目前比较常见的一种解决多约束问题的方法。但是，该方法针对是静止目标提出的，若目标为不同类型的机动目标时，会容易产生较大脱靶量。同时该方法在制导末端容易丢失目标。

发明内容

基于现有技术中存在的问题，本发明首先根据飞行器和目标的运动参数之间的转换关系，将常速追踪机动目标的问题转化为变速追踪静止目标的问题，后引入偏置项，利用末端视线角约束以及末端相对视线角约束对偏置项进行解算，推导了一种带有末端视线角以及末端相对视线角的机动目标追踪制导律，从而完成了本发明。

为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种飞行器的制导方法，其包括以下步骤：

步骤一：根据飞行器和目标的运动参数，得到飞行器与目标两者之间的相对运动参数，其中运动参数包括飞行器的运动速度、飞行器垂直于运动速度的加速度、目标的运动速度、目标垂直于运动速度的加速度，相对运动参数包括飞行器与目标两者之间的相对运动速度和垂直于相对运动速度的相对加速度；

步骤二：将相对加速度转换为带偏置项的比例导引制导律；

步骤三：根据带偏置项的比例导引制导律、相对运动参数和运动参数，得到飞行器的制导指令，使飞行器根据制导指令飞向目标。

另一方面，本发明提供了一种飞行器的制导系统，其包括：

计算模块，其根据飞行器和目标的运动参数，得到飞行器与目标两者之间的相对运动参数，其中运动参数包括飞行器的运动速度、飞行器垂直于运动速度的加速度、目标的运动速度、目标垂直于运动速度的加速度，相对运动参数包括飞行器与目标两者之间的相对运动速度和垂直于相对运动速度的相对加速度；

转换模块，其将相对加速度转换为带偏置项的比例导引制导律；

生成指令模块，其根据带偏置项的比例导引制导律、相对运动参数和运动参数，得到飞行器的制导指令，使飞行器根据制导指令飞向目标。

本发明飞行器的制导方法及系统所具有的有益效果包括：

(1)本发明将常速追踪机动目标的问题转化为变速追踪静止目标的问题，简化了计算复杂度，提高了技术方案的通用性；

(2)本发明将制导指令应用于机动目标追踪，能够实时更新机动目标的位置，实现对机动目标的攻击；

(3)本发明通过末端相对视线角的约束，能够避免飞行器在末端丢失目标的情况；

(4)本发明的技术方案使得飞行器能够及时精确的攻击重要目标；