一种基于模糊威胁判定的高速飞行器博弈变形方法

本发明涉及高速飞行器智能变形，特别是涉及一种基于模糊威胁判定的高速飞行器博弈变形方法。

背景技术：

1、随着时代发展，科技进步，飞行器的飞行场景越来越复杂多变，为适应更多样的环境和任务需求，越来越多的研究关注在飞行器的博弈场景中。需要结合智能算法对飞行器外形进行变形设计，以使飞行器能够完成各种各样的飞行任务。

2、理论上，传统飞行器只针对特定的飞行条件展开，相应的飞行性能会在非主要飞行条件下存在妥协，在偏离设计状态时，高速飞行器的气动性能会急剧恶化。传统的变形决策方案需要预先已知飞行剖面，不能很好适应灵活多变的飞行任务和复杂多样的环境。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种基于模糊威胁判定的高速飞行器博弈变形方法，可以准确反映出飞行器在博弈过程中所受的威胁程度，在气动最优与机动最优之间得到最适合飞行器当前状态的变形策略。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种基于模糊威胁判定的高速飞行器博弈变形方法，包括：

4、根据各个预设的表示模糊数的隶属度函数、模糊控制规则和模糊推理方法构建多个模糊推理系统；各所述隶属度函数是通过目标高速飞行器的各飞行阶段对应的飞行高度和飞行速度构建的；

5、获取目标高速飞行器的当前飞行阶段、飞行高度和飞行速度，并根据所述当前飞行阶段选择对应的模糊推理系统，并将目标高速飞行器的飞行高度和飞行速度输入至对应的模糊推理系统中，得到输出模糊量；

6、将所述输出模糊量进行转换，得到满足当前飞行阶段的最优气动特性的后掠角集合；所述后掠角集合包括左后掠角和右后掠角；

7、基于所述目标高速飞行器的角度指数、速度指数和距离指数构建基于实时博弈态势的威胁系数；

8、根据所述最优气动特性的后掠角集合、所述威胁系数和预设的最优博弈的后掠角集合确定基于实时博弈态势的综合最优后掠角集合；

9、根据所述综合最优后掠角集合控制所述目标高速飞行器的实际后掠角角度。

10、优选地，所述隶属度函数的公式为：

11、；

12、其中，为函数中心值，为函数宽度，为所述隶属度函数， x为输入的飞行高度和飞行速度。

13、优选地，所述模糊控制规则是通过“ if- then”的规则来描述被控对象的动态特征的。

14、优选地，所述模糊推理方法的公式为：

15、；

16、其中， xn表示第n个输入的飞行高度和飞行速度， an为第n个输入的飞行高度和飞行速度模糊化之后的表示， b为输出模糊量， y为输出的后掠角。

17、优选地，将所述输出模糊量进行转换的公式为：

18、；

19、其中，表示全部的输出模糊量的集合的隶属度，表示最优气动特性的后掠角集合，为论域。

20、优选地，基于所述目标高速飞行器的角度指数、速度指数和距离指数构建基于实时博弈态势的威胁系数，包括：

21、根据公式构建所述角度指数；其中， sq为所述角度指数， q为目标高速飞行器的速度方向与目标线的夹角；

22、根据公式构建所述速度指数；其中， sv为所述速度指数；其中，为目标高速飞行器的法向速度，为对方飞行器的法向速度；

23、根据公式构建所述速度指数；其中， sr为所述速度指数，为对方飞行器的最大射程，为对方飞行器与所述目标高速飞行器之间的相对距离；

24、根据所述角度指数、所述速度指数和所述距离指数构建所述威胁系数；所述威胁系数的公式为：；其中，分别为角度指数系数、速度指数系数和距离指数系数，且满足；所述角度指数系数、所述速度指数系数和所述距离指数系数的公式为：；其中，分别为所述角度指数系数、所述速度指数系数和所述距离指数系数的初始值。

25、优选地，所述综合最优后掠角集合的计算公式为：

26、；

27、其中，分别表示所述最优气动特性的后掠角集合中的左后掠角和右后掠角，分别表示预设的最优博弈的后掠角集合中的左后掠角和右后掠角，、分别表示所述综合最优后掠角集合中的左后掠角和右后掠角。

28、本发明公开了以下技术效果：

29、本发明提供了一种基于模糊威胁判定的高速飞行器博弈变形方法，包括：根据各个预设的表示模糊数的隶属度函数、模糊控制规则和模糊推理方法构建多个模糊推理系统；各所述隶属度函数是通过目标高速飞行器的各飞行阶段对应的飞行高度和飞行速度构建的；获取目标高速飞行器的当前飞行阶段、飞行高度和飞行速度，并根据所述当前飞行阶段选择对应的模糊推理系统，并将目标高速飞行器的飞行高度和飞行速度输入至对应的模糊推理系统中，得到输出模糊量；将所述输出模糊量进行转换，得到满足当前飞行阶段的最优气动特性的后掠角集合；所述后掠角集合包括左后掠角和右后掠角；基于所述目标高速飞行器的角度指数、速度指数和距离指数构建基于实时博弈态势的威胁系数；根据所述最优气动特性的后掠角集合、所述威胁系数和预设的最优博弈的后掠角集合确定基于实时博弈态势的综合最优后掠角集合；根据所述综合最优后掠角集合控制所述目标高速飞行器的实际后掠角角度。本发明可以准确反映出飞行器在博弈过程中所受的威胁程度，在气动最优与机动最优之间得到最适合飞行器当前状态的变形策略。

技术特征：

1.一种基于模糊威胁判定的高速飞行器博弈变形方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于模糊威胁判定的高速飞行器博弈变形方法，其特征在于，所述隶属度函数的公式为：

3.根据权利要求1所述的基于模糊威胁判定的高速飞行器博弈变形方法，其特征在于，所述模糊控制规则是通过“if-then”的规则来描述被控对象的动态特征的。

4.根据权利要求3所述的基于模糊威胁判定的高速飞行器博弈变形方法，其特征在于，所述模糊推理方法的公式为：

5.根据权利要求1所述的基于模糊威胁判定的高速飞行器博弈变形方法，其特征在于，将所述输出模糊量进行转换的公式为：

6.根据权利要求1所述的基于模糊威胁判定的高速飞行器博弈变形方法，其特征在于，基于所述目标高速飞行器的角度指数、速度指数和距离指数构建基于实时博弈态势的威胁系数，包括：

7.根据权利要求6所述的基于模糊威胁判定的高速飞行器博弈变形方法，其特征在于，所述综合最优后掠角集合的计算公式为：

技术总结
本发明提供了一种基于模糊威胁判定的高速飞行器博弈变形方法，涉及高速飞行器智能变形技术领域，方法包括：建立表示模糊数的隶属度函数，确立模糊控制规则和模糊推理方法，将输出的模糊量转换为精确量，实现基于模糊控制的最优气动变形，基于实时博弈态势的威胁函数设计，基于实时博弈态势的综合最优变形方法。本方法可以准确反映出飞行器在博弈过程中所受的威胁程度，在气动最优与机动最优之间得到最适合飞行器当前状态的变形策略。

技术研发人员：丁一波,毕诚,岳晓奎,李聪,代洪华,潘兴华,徐骋,李娜英,魏振岩,岳彩红,宋硕
受保护的技术使用者：西北工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/8/1