[发明专利]一种零射程线方向多次机动突防方法

权利要求书

1.一种零射程线方向多次机动突防方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，建立突防弹道优化问题描述模型：以弹道导弹与拦截弹的动力学和运动学模型为基础，将突防弹头的机动次数、机动时机、机动方向作为优化设计变量，以零控脱靶量大小、交班点偏差以及燃料消耗作为优化指标，建立突防弹道优化问题描述模型；

步骤2，PSO算法设计：基于步骤1中机动次数、机动时间多个优化设计变量且维度不确定问题设计PSO算法的初始化阶段、搜索阶段以及惯性权重；

步骤3，零射程线方向快速求解；将突防弹道优化问题描述模型转换到非正交坐标系下，推导出自由飞行弹道解析解，在此基础上将解析法与数值法结合进行零射程线方向快速求解；

步骤4，零射程线方向多次机动突防优化；采用步骤2设计的PSO算法，将步骤3求解的零射程线方向作为机动方向进行多次机动突防弹道优化，获取最优的多次机动突防方法。

2.根据权利要求1所述的一种零射程线方向多次机动突防方法，其特征在于，所述步骤1中建立突防弹道优化问题描述模型具体包括：

步骤1.1，建立突防弹头的数学模型：

其中，g为导弹受到的重力加速，G_I与G_B分别为发射惯性坐标系到发射坐标系、弹体坐标系到发射坐标系之间的方向余弦矩阵，m为导弹当前质量，R为导弹所受的气动力，T为发动机推力，V_I为导弹在发射惯性坐标系下的速度矢量，r_I为导弹在发射惯性坐标系下的地心矢径，I_sp为发动机推进剂比冲，g₀为海平面重力加速度；

步骤1.2，以零控脱靶量大小、交班点偏差以及燃料消耗作为优化指标，将性能指标设计为：

其中，w₁,w₂,w₃为各目标的权重系数；R_miss0为零控脱靶量；i∈{1,2,…,n}，n为总机动次数，为每次机动的开始时刻，为每次机动的结束时刻，d_r为落点位置偏差；p₁()，p₂()，p₃()分别为零控脱靶量、发动机总工作时间以及落点位置偏差偏好函数；

步骤1.3，将突防弹头的机动次数、机动时机、机动方向优化设计变量表示为：

其中，uⁱ(t)为每次机动的方向矢量；

步骤1.4，设计过程状态约束

在多次机动突防弹道优化中存在最大总工作次数n_max，工作次数满足约束条件：

n≤n_max (4)

存在发动机工作总时间约束T_{total_max}以及单次工作最短时间约束ΔT_min，即

步骤1.5，设计终端状态约束

将中段多次机动突防弹道优化的终端高度约束H_f定为再入交班点高度H_Target，即

H_f＝H_Target (6)。