[发明专利]一种多飞行器分时协同拦截时间间隔的设计方法

权利要求书

1.一种多飞行器分时协同拦截时间间隔的设计方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：

一、设计分时协同拦截的作战过程；

二、计算第二个飞行器M₂在不同时刻所要覆盖的预测命中区域在视线坐标系Oyz平面内的投影；

三、构造基于区域覆盖的分时协同拦截指标，建立分时协同拦截问题的数学模型；

四、基于区域覆盖优化方法，设计分时协同拦截的时间间隔。

2.根据权利要求1所述的多飞行器分时协同拦截时间间隔的设计方法，其特征在于，在步骤一中，设计分时协同拦截的作战过程的具体实现如下：

为确定分时协同拦截的时间流程，进行如下定义：M_j为第j(j＝1,2)次发射的飞行器，t_j0,t_j1和t_j2分别表示飞行器M_j的发射时刻、中末交班时刻和拦截结束时刻；令△t₁＝t₂₁-t₁₂表示第两次拦截的时间间隔，即M₁拦截结束到M₂中末交班的时间间隔；

在分时协同拦截过程中，处于末制导阶段的飞行器M₁将其获得的目标运动信息传递给处于中制导阶段的M₂；忽略初制导阶段，根据制导信息的来源，飞行器M₁的拦截过程分为两个阶段，即预警系统指示下的中制导阶段和基于自身探测信息的末制导阶段；飞行器M₂的拦截过程可以分为三个阶段：第一阶段t∈[t₁₀,t₁₁]，M₂的制导信息来源于预警系统；第二阶段t∈[t₁₁,t₂₁]，M₂的制导信息来源于M₁；第三阶段t∈[t₂₁,t₂₂]，M₂进入末制导，制导信息来源于自身的探测系统；在机动能力确定的条件下，两个飞行器之间的拦截时间间隔越大，M₂在中制导阶段的可机动距离越大；在M₁获得目标运动信息的基础上对目标运动轨迹进行一段时间的预报，即令△t₁>0，以充分利用M₂在中制导阶段的机动能力。

3.根据权利要求2所述的多飞行器分时协同拦截时间间隔的设计方法，其特征在于，在步骤二中，飞行器M₂在t＝t₁₁和t＝t₂₁时刻所要覆盖的预测命中区域的表达式分别为

其中，为飞行器M₂在t＝t_k1(k＝1,2)时刻所要覆盖的预测命中区域，x表示预测命中区域内的点，表示x服从均值为零协方差矩阵为的正态分布，的表达式为

其中，t_f为飞行器的末制导飞行时间，Q_x0和Q_v0为预警系统提供的目标位置和速度信息的协方差矩阵，Q_x1和Q_v1为飞行器提供的目标位置和速度信息的协方差矩阵，Q_a为目标机动加速度预报误差的协方差矩阵；

区域在视线坐标系Oyz平面内的投影为

其中，的表达式为

其中，q_ε2,q_β2分别为飞行器M₂相对于目标的视线高低角和视线方位角，L(q_ε2,q_β2)为惯性坐标系到视线坐标的坐标转换矩阵，其表达式为

进而可得区域的概率密度分布函数为

其中，ξ_2k为区域内的点。