一种基于纯方位信息的多飞行器协同制导方法

本发明涉及飞行器制导控制领域，具体涉及一种基于纯方位信息的多飞行器协同制导方法。

背景技术：

1、单一飞行器在实际工作中很难命中重要目标，因此，通过多个飞行器同时饱和冲击目标防御系统，从而提高飞行器的生存能力，成为一种近年来备受关注的有效方法。

2、目前进行同时攻击的方法主要包括两种策略：攻击时间控制制导和协同制导。第一种策略是设计一种攻击时间控制制导律，然后通过预先指定不同飞行器相同的攻击时间来实现同时攻击。然而，事先为每个飞行器分配一个合理的共同攻击时间是困难的，特别是在使用异构飞行器时。指定一个不可行的攻击时间可能导致制导任务失败。

3、协同制导策略则是飞行器通过通信链路与周围的飞行器交换信息，并在线同步它们的攻击时间。在过去的十年中，基于比例导引制导律设计了各种协同制导律。可以选择不同的状态作为协同变量，但应指出飞行器与目标的相对距离在协同制导律设计中起着重要作用。

4、与主动或半主动导引头相比，被动导引头由于不发射能量而不易被探测，因此在实际工作中更受青睐，被广泛使用。利用装备有被动导引头的多枚飞行器进行同时攻击有可能进一步提高生存和穿透防御系统的概率。然而，被动导引头只能提供纯方位信息，而在飞行过程中无法直接测量飞行器与目标的相对距离。因此，要实现多枚携带被动导引头的飞行器协同制导，关键要求是通过使用仅具有方位角测量的信息来估计目标状态，从而获得飞行器与目标的相对距离信息。

5、基于此，本发明人对多飞行器协同控制过程做了深入研究，尤其是协同获得弹目距离的实际操作方案做了深入研究，以期待设计出一种能够解决上述问题的基于纯方位信息的多飞行器协同制导方法。

技术实现思路

1、为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，设计出一种基于纯方位信息的多飞行器协同制导方法，该方法中，针对所需的弹目相对距离信息，首先采用分布式卡尔曼滤波算法估计目标位置，利用估计的相对距离信息，设计基于状态受限一致性算法的考虑视场约束的三维时间协同制导律，结合比例导引制导律对飞行器进行接力控制，即可使得多个飞行器同时到的目标位置，从而完成本发明。

2、具体来说，本发明的目的在于提供一种基于纯方位信息的多飞行器协同制导方法，其特征在于，该方法中，每个飞行器都通过下述方法进行制导控制，

3、在飞行器飞行的第一阶段，通过三维时间协同制导律实时获得制导指令，

4、在飞行器飞行的第二阶段，通过比例导引制导律实时获得制导指令，

5、基于获得的制导指令控制舵机打舵工作；

6、在第一阶段获得的制导指令和第二阶段获得的制导指令，都包括俯仰方向上的制导指令和偏航方向上的制导指令。

7、本发明所具有的有益效果包括：

8、(1)根据本发明提供的基于纯方位信息的多飞行器协同制导方法，该方法在仅使用纯方位信息的基础上，估计获得目标位置，从而实现在复杂飞行条件下的精确制导；

9、(2)根据本发明提供的基于纯方位信息的多飞行器协同制导方法，可以在满足导引头视场角约束下完成协同制导目标。

技术特征：

1.一种基于纯方位信息的多飞行器协同制导方法，其特征在于，该方法中，每个飞行器都通过下述方法进行制导控制，

2.根据权利要求1所述的基于纯方位信息的多飞行器协同制导方法，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的基于纯方位信息的多飞行器协同制导方法，其特征在于，

4.根据权利要求2所述的基于纯方位信息的多飞行器协同制导方法，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的基于纯方位信息的多飞行器协同制导方法，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的基于纯方位信息的多飞行器协同制导方法，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的基于纯方位信息的多飞行器协同制导方法，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的基于纯方位信息的多飞行器协同制导方法，其特征在于，

9.根据权利要求1所述的基于纯方位信息的多飞行器协同制导方法，其特征在于，

技术总结
本发明公开了一种基于纯方位信息的多飞行器协同制导方法，该方法中，针对所需的弹目相对距离信息，首先采用分布式卡尔曼滤波算法估计目标位置，利用估计的相对距离信息，设计基于状态受限一致性算法的考虑视场约束的三维时间协同制导律，结合比例导引制导律对飞行器进行接力控制，即可使得多个飞行器同时到的目标位置。

技术研发人员：王江,何智川,范世鹏,莫雳,王鹏,刘经纬
受保护的技术使用者：北京理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/8