[发明专利]侧窗探测条件下导弹初始发射方位择优评价系统及方法

说明书

本发明公开了一种侧窗探测条件下导弹初始发射方位择优评价系统及方法，系统包括初始设定模块、蒙特卡洛仿真模块、决策矩阵模块、规范化决策矩阵模块、属性与理想区间距离计算模块、备选方案与理想解距离计算模块和方案排序模块。本发明为导弹初始发射方位的优化选择提供了系统的方法。本发明具有一定普适性，只需根据实际需求重新设定备选方案及属性集，即可推广应用到其他系统。本发明还公开了一种属性规范化方法，解决了现有实际任务中属性规范化结果意义不鲜明、不具有延续性以及规范化结果可靠性不够高等问题。

【技术领域】

本发明属于制导控制技术及不确定多属性决策领域，具体涉及一种侧窗探测条件下导弹初始发射方位择优评价系统及方法。

【背景技术】

大气层内超音速导弹具有很强的机动突防能力，也是拦截各类再入弹头的重要武器。大气层内超音速飞行的导弹因气动加热问题导致无法在弹体头部配置寻的导引头。为解决这种问题，导引头通常配置在弹体侧面以避开导弹头部的热流密集区，这种目标探测方式即为侧窗探测。侧窗探测技术不仅能应用于防空导弹，而且针对掠海飞行的巡航导弹，导引头配置在弹体侧面更有利于其对目标的探测和跟踪。

侧窗探测要求：在导弹飞行过程中为保证导引头能够探测并跟踪到目标，必须使弹体方位与视线方向(探测方向)始终维持在一定的角度范围。目前对侧窗探测条件下制导控制技术的研究多以类THAAD系统的姿态控制问题为主，即根据导引头视场和侧窗条件，给出侧窗范围和拦截器姿态角之间的约束关系，或者将侧窗约束转化成视线终端约束，采用滑模变结构控制或自适应控制技术设计特定初始拦截条件下的姿态角跟踪器，但该姿态控制器在其他初始拦截条件下未必能达到满意效果。实际上，侧窗探测拦截效果与初始拦截条件高度相关，但目标运动方位不可控，因此选择合适的导弹初始发射方位对提高配置侧窗导引头的导弹拦截目标的成功率具有重要意义。

通过分析国内外在侧窗探测条件下的制导控制技术中所涉及的相关技术，在我国火控系统平台较为成熟、区间数多属性决策方法的理论研究也具有一定基础的情况下，发现这些方法的应用研究还较为薄弱。本项发明将针对这一技术应用难题展开研究，将区间数多属性决策技术应用于侧窗探测条件下导弹初始发射方位的优化选择。切合实际的任务需求，实现快速、准确、可靠地决策出侧窗探测拦截效果好的导弹初始发射方位，这对于防空导弹和巡航导弹而言很有应用价值和发展前景。

【发明内容】

本发明的目的在于解决上述现有技术中的问题，提供一种侧窗探测条件下导弹初始发射方位择优评价系统及方法，以解决将区间数多属性决策技术应用于侧窗探测条件下导弹初始发射方位优化选择的实际问题，同时解决现有应用于实际任务中属性规范化结果意义不鲜明、不具有延续性以及规范化结果可靠性不够高等问题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

侧窗探测条件下导弹初始发射方位择优评价系统，包括依次数据连接的初始设定模块、蒙特卡洛仿真模块、决策矩阵模块、规范化决策矩阵模块、属性与理想区间距离计算模块、备选方案与理想解距离计算模块以及方案排序模块；其中，

初始设定模块，用于确定导弹初始发射方位的备选方案F＝{F₁,F₂,…F_n}和方案的属性集X＝{X₁,X₂,…X_m}，并将备选方案数值发送至所述蒙特卡洛仿真模块；

蒙特卡洛仿真模块，用于进行各备选方案条件下的仿真以获得侧窗探测制导的关键性能指标，并将指标值发送至决策矩阵模块；

决策矩阵模块，用于采集蒙特卡洛仿真所得的脱靶量、导弹速度前置角最小值和最大值，并对这些数据进行处理得到各方案的脱靶量均值区间、脱靶量标准差区间和导弹速度前置角区间，最终形成决策矩阵并将决策矩阵发送至规范化决策矩阵模块；