[发明专利]一种基于位置覆盖的多对一协同拦截方法

说明书

一种基于位置覆盖的多对一协同拦截方法，本发明涉及多对一协同拦截方法。本发明的目的是为了解决现有单个拦截器在有限的燃料下，往往无法实现对敌方目标可达范围的全覆盖的问题。过程为：一、获取当前时刻目标机动加速度的大小和方向的估计值，考虑估计误差，求解预测拦截时刻机动目标可达域包络；二、获得预测拦截时刻机动目标可达域的全部采样点；三、构建可达域分配优化指标，根据己方拦截器的数目，采用优化算法求解与拦截器数目相匹配的机动目标可达域内的瞄准点；四、采用匈牙利算法获得N个拦截器和N个瞄准点的燃料最优对应关系，并绘制N个拦截器的可达域对目标可达域的覆盖情况。本发明用于飞行器制导领域。

技术领域

本发明涉及一种多对一协同拦截方法，属于飞行器制导领域。

背景技术

随着航天技术的不断发展，卫星作为一种有效的探测手段，在军事领域中发挥着越来越重要的作用。如果在空间力量对抗中能对敌方卫星进行有效拦截或摧毁，就可以大大削弱其空间力量，从而保证我方的作战优势。因此，各种卫星便成为了各国主要研究的攻击目标。

对于空间在轨卫星，其往往具有一定的机动能力，虽然机动性能较差，但可通过进行长时间的机动扩大其可达范围。在这种情况下，单个拦截器在有限的燃料下，往往无法实现对敌方目标可达范围的全覆盖，传统的一对一拦截方法极有可能面临失败。基于此，有必要采用多个拦截器进行协同拦截以提高拦截任务的成功率。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有单个拦截器在有限的燃料下，往往无法实现对敌方目标可达范围的全覆盖的问题，而提出一种基于位置覆盖的多对一协同拦截方法。

一种基于位置覆盖的多对一协同拦截方法具体过程为：

步骤一、获取当前时刻目标机动加速度的大小和方向的估计值，并考虑目标机动加速度的大小和方向的估计误差，求解预测拦截时刻机动目标可达域包络；

步骤二、对步骤一得到的拦截时刻机动目标可达域包络内部进行采样，获得预测拦截时刻机动目标可达域的全部采样点；

步骤三、构建可达域分配优化指标，根据己方拦截器的数目，采用优化算法求解与拦截器数目相匹配的机动目标可达域内的瞄准点；

步骤四、采用匈牙利算法获得N个拦截器和N个瞄准点的燃料最优对应关系，并绘制N个拦截器的可达域对目标可达域的覆盖情况。

本发明的有益效果为：

本发明提出了一种基于位置覆盖的多对一协同拦截策略。在本发明中，首先给出了在预测拦截时刻机动目标可达域的快速求解方法。进一步地，通过对机动目标可达域进行采样，确定了描述可达域的全部采样点。然后，构建可达域分配优化指标，并通过使用优化算法确定了与拦截器数目相匹配的机动目标可达域内的瞄准点。最后，采用匈牙利算法确定了多个拦截器与多个瞄准点的燃料最优对应关系。采用本发明方法解决机动卫星目标的多对一协同拦截问题时，可以有效地对多拦截器进行任务分配，提高对机动目标可达域的覆盖情况，有利于拦截任务的成功执行。

附图说明

图1为本发明流程图；

图2为目标器在预测拦截时刻的可达域示意图，eci为地心惯性坐标系；

图3为目标器可达域采样点示意图；

图4为当前时刻基于目标可达域的分配结果图。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式一种基于位置覆盖的多对一协同拦截方法具体过程为：

本发明提出了一种基于位置覆盖的多对一协同拦截策略，该策略首先快速求解了机动目标的可达域，而后，通过构建可达域优化指标，采用优化算法对目标可达域进行了分配，确定了多个拦截器的瞄准中心，实现了拦截器对目标机动可达域的最优覆盖，有利于拦截任务的顺利实现。