[发明专利]从飞行器GPS目标定位失效时的主-从式协同制导方法

权利要求书

1.一种从飞行器GPS目标定位失效时的主-从式协同制导方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：建立主飞行器相对目标、从飞行器相对主飞行器的相对运动关系；

针对三维平面下飞行器运动关系表示为：

式中，[x_i, y_i, z_i]^T表示第i个飞行器在惯性坐标系下的坐标；[v_x,i, v_y,i, v_z,i]^T表示第i个飞行器在惯性坐标系下的速度向量，V_i，θ_i和ψ_i分别表示飞行器速度，航迹倾角和航迹偏角，动态方程满足：

式中，、和分别表示弹道坐标系下x, y和z方向的加速度分量；

定义惯性坐标系下的加速度分量a_x,i,a_y,i和a_z,i为：

惯性坐标系加速度分量a_x,i,a_y,i和a_z,i与弹道坐标系加速度分量、和的转换关系为：

式中，a_i为惯性坐标系下的加速度向量；

视线坐标系下第i个飞行器与目标的相对运动关系表示为：

式中，R_i为飞行器相对目标的距离，ε_i和η_i表示视线倾角和视线偏角，表示视线坐标系下的加速度向量，L为视线坐标系的标记符；

加速度向量从惯性坐标系到视线坐标系的转换关系为：

步骤2：建立主飞行器的到达时间误差变量：

式中，T_d为期望的到达时间指令，t_go为剩余飞行时间，t表示当前时间，用下式进行近似估计：

式中，R₀为主飞行器与目标位置点的距离；

步骤3：主飞行器的制导律独立设计：

式中，R₀为主飞行器相对目标的距离，ε₀和η₀表示主飞行器相对目标的视线倾角和视线偏角，k_1,0, k_2,0和k_3,0为正实数；，，分别为视线坐标系下的加速度向量；

步骤4：定义从飞行器相对主飞行器的一致性协同变量：

式中，表示虚拟控制项, x₀, y₀和z₀表示主飞行器在惯性坐标系下x, y和z方向的坐标位置，和定义为：

式中，p_i,1, p_i,2和p_i,3为正实数比例系数；

步骤5：设计GPS定位功能失效时，从飞行器协同制导律为：

式中， k_1,i和k_2,i为正实数, 0μ₁,μ₂, μ₃1, 为制导系统不确定干扰项的估计值，ρ_i和σ_i为正实数。