[发明专利]一种高超声速飞行器机动状态识别方法

权利要求书

1.一种高超声速飞行器机动状态识别方法，其特征在于，包括：

步骤一：高超声速飞行器机动建模；

步骤二：对高超声速飞行器机动类别进行划分，构造特征参数集，并通过信息增益和信息增益率对特征参数进行筛选，在不同初始变量条件下利用步骤一中高超声速飞行器机动建模得到的不同控制参数模型，生成包含高超声速飞行器不同机动状态下机动轨迹的轨迹库，并将所述轨迹库中包含的特征识别参数信息作为训练数据；

步骤三：建立基于多通道注意力卷积长短时记忆网络的高超声速飞行器机动状态识别模型，并根据步骤三中的所述训练数据对所述模型进行训练；

步骤四：采集特征识别参数信息，将所述特征识别参数信息输入至训练好的模型，输出高超声速飞行器机动状态识别结果。

2.根据权利要求1所述的高超声速飞行器机动状态识别方法，其特征在于，所述步骤一包括：

构建高超声速飞行器的运动方程；

建立高超声速飞行器滑翔段的过程约束和终端约束；

对高超声速飞行器滑翔段进行纵向弹道控制参数建模和横向弹道控制参数建模。

3.根据权利要求2所述的高超声速飞行器机动状态识别方法，其特征在于，所述滑翔段运动方程为：

式中，r、λ、φ、V、θ、σ分别表示地心距、经度、纬度、速度、速度倾角及方位角，ω_e表示地球自转角速度，α_c表示攻角，υ_c表示倾侧角，a_D、a_L分别为阻力加速度、升力加速度；

其中，升力加速度及阻力加速度表达式为

式中，L和D分别为升力和阻力，C_L(α)、C_D(α)分别为升力系数和阻力系数，S为目标等效截面积，ρ为大气密度，m为目标质量。

4.根据权利要求2所述的高超声速飞行器机动状态识别方法，其特征在于，所述高超声速飞行器滑翔段的过程约束为：

式中，K_n为常数，g₀为海平面地球引力加速度；

所述高超声速飞行器滑翔段的终端约束为：

式中，h_c、d_c、σ_c分别表示高度约束范围、航程约束范围和方位角约束范围，[V_min,V_max]表示速度约束范围。

5.根据权利要求2所述的高超声速飞行器机动状态识别方法，其特征在于，所述对高超声速飞行器滑翔段进行纵向弹道控制参数建模包括：

在平衡滑翔状态下的控制参数模型满足：且满足速度倾角变化率和攻角保持不变两个条件；

在跳跃滑翔状态下的控制参数模型满足：

式中，α_ma和α_max(L/D)分别为最大攻角和最大升阻比攻角，α_mid＝(α_max+α_max(L/D))/2，α_bal＝(α_max-α_max(L/D))/2，V_mid＝(V₁+V₂)/2，L/D为升阻比。

6.根据权利要求2所述的高超声速飞行器机动状态识别方法，其特征在于，所述对高超声速飞行器滑翔段进行横向弹道控制参数建模包括：

当高超声速飞行器横向无机动时，倾侧角设为零；

当高超声速飞行器进行C形机动时，倾侧角设为常数；

当高超声速飞行器进行S形机动时，控制参数模型满足

式中，Δσ_threshol为飞行器方位角误差阈值，为飞行器上一时刻的倾侧角值。