[发明专利]一种基于预设性能控制的攻击时间控制制导方法

权利要求书

1.一种基于预设性能控制的攻击时间控制制导方法，使得飞行器在指定时间命中目标，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：建立飞行器相对目标的运动关系模型；

步骤2：预测飞行器的剩余命中时间；

步骤3：定义攻击时间误差变量；

步骤4：设计预设性能控制函数；

步骤5：将攻击时间误差进行误差转换；

步骤6：给出保证转换误差收敛的控制率。

2.根据权利要求1所述的一种基于预设性能控制的攻击时间控制制导方法，其特征在于：在步骤1中，针对二维平面下飞行器对固定目标的打击，飞行器与目标的相对运动学模型由如下的方程描述：

式中，r为飞行器与目标间的距离，V为导弹飞行速度，λ为飞行器相对目标的视线角，γ和σ分别为导弹的航迹角和前置角，a_n为垂直于速度方向的法向加速度。

3.根据权利要求2所述的一种基于预设性能控制的攻击时间控制制导方法，其特征在于：在步骤2中，飞行器的剩余命中时间采用下式预测：

式中，N2表示导航比。

4.根据权利要求3所述的一种基于预设性能控制的攻击时间控制制导方法，其特征在于：在步骤3中，

攻击时间误差变量定义为：

式中：t为当前时间，T_d为导弹的期望命中时间；控制目标是使得估计时间误差收敛到零，导弹在期望命中时间命中目标。

5.根据权利要求4所述的一种基于预设性能控制的攻击时间控制制导方法，其特征在于：在步骤4中，为了对攻击时间误差的瞬态性能进行控制，设置预设性能函数对攻击时间误差函数进行约束：

-ω(t)＜e(t)＜ω(t) (4)预设性能函数ω(t)是单调递减函数，定义如下：

ω₀＝k₂e(0) (6)

式中：ω₀是性能函数的初值，由攻击时间误差函数的初值e(0)决定，定义为初值的k₀倍；ω_∞为性能函数的终值，定义为一个小量，会影响攻击时间误差收敛后的精度；k₁则决定性能函数递减的速度，也是攻击时间误差函数收敛速度的下界。

6.根据权利要求1或5所述的一种基于预设性能控制的攻击时间控制制导方法，其特征在于：在步骤5中，将攻击时间误差进行误差变换，从而将不等式条件转化为更容易利用的等式条件，令

e(t)＝ω(t)Γ(ε) (7)

式中：ε是经过转换后的转换误差，Γ(ε)是关于ε的严格单调递增的函数，并且满足

因此，令

则转换误差满足

7.根据权利要求6所述的一种基于预设性能控制的攻击时间控制制导方法，其特征在于：在步骤6中，基于预设性能控制方法的攻击时间控制制导律设计为

式中:控制量由两部分组成，前一部分控制导弹命中目标，为常用的比例导引法，其中N是比例导引部分的制导增益；后一部分控制命中时间趋于期望命中时间，其中k₃和k₄为制导增益，0＜p＜1，q＞1。