专利名称:一种控制多枚导弹攻击角度和攻击时间的方法
技术领域：
本发明涉及一种控制多枚导弹攻击角度和攻击时间的方法，属于制导技术领域：
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背景技术：
随着科学技术的高速发展，导弹防御系统的能力不断增强，单枚导弹作战在很多情况下已无法满足战场的要求，多枚导弹协同作战变得越来越重要。为了提高导弹协同作战的杀伤力，通常对攻击角度有要求，而为了实现饱和攻击，又对攻击时间有要求。如果多枚导弹能够从不同的角度同时攻击目标，将大大增强导弹的打击能力。
国内外关于对导弹攻击角度和攻击时间同时进行控制的技术还处于初级阶段。目前，国内外对于具有攻击角度约束的制导控制方法的研究开展得比较多，此方面的制导控制方法主要分为两类基于最优控制理论的方法和基于比例导引律的方法。对具有攻击时间约束的导弹制导控制方法的研究相对来说比较少，而同时考虑对攻击角度和攻击时间进行控制的方法就更少。在先技术[I](參见Lee J I, Jeon I S, Tahk M J. Guidance lawto control impact time and angle. IEEE Transactions on Aerospace and ElectronicSystems，2007，43 (I) :301-310)中，基于最优控制理论提出了可同时控制多枚导弹攻击方位角和攻击时间的制导方法，但它只适用于导弹在ニ维平面攻击目标的情况。在先技术[2](參见 Jeon I S, Lee J I, TahK M J. Guidance law to controlimpact time and angle.International Conference on Control and Automation. Hungary Budapest,2005 852-857)中，基于传统的比例导引律设计了ー种具有攻击角度和时间约束的、适用于反舰导弹的制导方法，但本方法只适用于攻击固定目标，而且并没有对制导方法參数的取值进行说明。在先技术[3](參见张友安，马培蓓.带有攻击角度和攻击时间控制的三维制导，航空学报，2008，29 (4) =1020-1026)中，先基于李雅普诺夫稳定性理论设计了带有攻击角度控制的三维制导律，采用此制导律将导弹导引到预定的攻击角度上，然后通过圆弧机动飞行来对攻击时间进行控制，但此技术中需要预先设定理想攻击时间，而理想攻击时间的合理设定一直是ー个难点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服上述已有技术的困难，在不需要事先指定理想攻击时间以及不限定目标运动状态的前提下，提供一种控制多枚导弹攻击角度和攻击时间的方法。
实现本发明的技术方案如下
一种控制多枚导弹攻击角度和攻击时间的方法，具体步骤为
步骤一、在协同作战的多枚导弹中，任意选取一枚作为领弹，井根据武器系统的总体作战要求，为领弹选取任一制导律；同时以目标为球心，以领弹与目标之间的距离为半径构造虚拟球体；
步骤ニ、将剩余的导弹定义为从弹，根据导弹协同作战的需求，參考领弹对目标的攻击情况，为每一从弹设定理想攻击角度，该攻击角度都是以地面坐标系为基准设定的；同时在虚拟球体表面为每ー从弹选定虚拟点，每一虚拟点与目标之间连线的方向为其对应从弹的理想攻击角度，其中虚拟点的位置随着领弹与目标的逼近不断更新；
步骤三、通过控制从弹运动轨迹跟踪并逼近虚拟点轨迹，从而实现对多枚导弹攻击角度和攻击时间的控制。
进ー步地，本发明步骤三的过程为
步骤101、在地面坐标系中，建立目标的运动模型、从弹的运动模型及虚拟点位置模型，根据所建立的模型在地面坐标系中建立从弹与虚拟点之间的相对运动模型；该步骤的具体过程为
步骤I、在地面坐标系中建立目标的运动模型
权利要求
1.一种控制多枚导弹攻击角度和攻击时间的方法，其特征在于，具体步骤为 步骤一、在协同作战的多枚导弹中，任意选取一枚作为领弹，并根据武器系统的总体作战要求，为领弹选取任一制导律；同时以目标为球心，以领弹与目标之间的距离为半径构造虚拟球体； 步骤二、将剩余的导弹定义为从弹，根据导弹协同作战的需求，参考领弹对目标的攻击情况，为每一从弹设定理想攻击角度；同时在虚拟球体表面为每一从弹选定虚拟点，每一虚拟点与目标之间连线的方向为其对应从弹的理想攻击角度，其中虚拟点的位置随着领弹与目标的逼近不断更新； 步骤三、通过控制从弹运动轨迹跟踪并逼近虚拟点轨迹，从而实现对多枚导弹攻击角度和攻击时间的控制。
2.根据权利要求
I所述控制多枚导弹攻击角度和攻击时间的方法，其特征在于，所述步骤三的具体过程为 步骤101、在地面坐标系中，建立目标的运动模型、从弹的运动模型及虚拟点位置模型，根据所建立的模型在地面坐标系中建立从弹与虚拟点之间的相对运动模型；该步骤的具体过程为 步骤I、在地面坐标系中建立目标的运动模型
3.根据权利要求
I所述控制多枚导弹攻击角度和攻击时间的方法，其特征在于所述步骤三的具体过程为 步骤201、在地面坐标系中，建立目标的运动模型、从弹的运动模型及虚拟点位置模型，根据所建立的模型在地面坐标系中建立从弹与虚拟点之间的相对运动模型；该步骤的具体过程为 步骤i、在地面坐标系中建立目标的运动模型
专利摘要
本发明提供一种控制多枚导弹攻击角度和攻击时间的方法，其可准确地控制多枚导弹对目标的攻击时间和攻击角度；该方法为从多枚导弹中任意选取一枚为领弹，以目标为球心、领弹与目标之间的距离为半径构造虚拟球体；将剩余的导弹定义为从弹，在虚拟球体表面为每一从弹选定虚拟点，其中每一虚拟点与目标之间连线的方向为其对应从弹的预设的理想攻击角度；通过控制从弹运动轨迹逼近并跟踪虚拟点轨迹，从而实现对多枚导弹攻击角度和攻击时间的控制。本发明的控制导弹攻击角度和攻击时间的方法，其通过利用从弹对其对应的虚拟点的逼近并跟踪来实现，因此无需事先对每一从弹指定理想的攻击时间，便可对从弹的攻击角度和攻击时间进行控制。
文档编号F41G3/00GKCN102706217SQ201210114860
公开日2012年10月3日 申请日期2012年4月17日
发明者林海, 洪鑫, 王晓芳 申请人:北京理工大学导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan