[发明专利]一种飞机自主机动动作库设计方法

说明书

本申请属于飞机自动飞行控制系统设计技术领域，特别涉及一种飞机自主机动动作库设计方法。该方法包括步骤S1、确定不同机型的多种危险场景；步骤S2、确定针对所述危险场景的自主规避机动动作；步骤S3、将所有自主规避机动动作整合，形成动作库，所述动作库内的自主规避机动动作被划分为基本操纵动作和复杂战术动作；步骤S4、对所述动作库内的自主规避机动动作进行控制输入的定量描述，形成自主规避机动动作与控制指令的对应关系表；步骤S5、根据危险态势决策出自主规避机动动作，对于决策出的不在所述动作库内的自主规避机动动作，对其进行定量描述并加入动作库中。本申请能够不断完善动作库，丰富了动作库的自主机动动作。

技术领域

本申请属于飞机自动飞行控制系统设计技术领域，特别涉及一种飞机自主机动动作库设计方法。

背景技术

随着战场环境日趋复杂，飞机面临着越来越多的威胁，对于一些需要快速反应、精确操纵的威胁场景，由飞行员执行机动操纵时可能会因为紧张等情绪出现反应延迟、操纵精度不够甚至误操纵，从而导致危险，因此，研究飞机自主机动，并建立自主机动动作库非常有必要。

常用的机动动作库主要分为两类，一类是包含各种经典空战战术飞行动作的“典型战术动作库”，另一类是包含常用空战操纵方式的“基本操纵动作库”。

常用的典型战术动作库有两种：

第一种包括16种机动动作：1)直线飞行；2)定常盘旋；3)将机头转向目标；4)下滑增速；5)俯冲；6)急拉起；7)半筋斗；8)半滚倒转；9)战斗转弯；10)跟踪瞄准；11)急规避转弯；12)急盘旋；13)蛇形机动；14)筒滚；15)高速Yo-Yo；16)低速Yo-Yo。

第二种包括25种机动动作：1)直线飞行；2)定常盘旋；3)前置跟踪；4)俯冲增速；5)斜拉起；6)急拉起；7)纯跟踪；8)半筋斗；9)爬升半滚；10)高过载上滚；11)高过载下滚；12)规避转弯；13)急规避；14)增速转弯；15)蛇形机动；16)筒滚；17)急盘降；18)大坡度外转；19)回转；20)急上升转弯；21)下降急转；22)下滑倒转；23)半滚倒转；24)高速Yo-Yo；25)低速Yo-Yo。

基本操纵动作库主要指美国NASA学者根据空战中最常用的机动方式提出的动作库。主要包括以下7种动作：1)最大加速；2)最大减速；3)最大过载爬升；4)最大过载俯冲；5)最大过载左转；6)最大过载右转；7)稳定飞行(各控制量不变)。依照这种方式设计的动作库都可以归类于基本操纵动作库。

上述两类机动动作库均存在不足，对于基本战术动作库，在实际应用时，选择并执行一个机动动作的过程中，就可能随着敌方的反应，使得战场态势发生变化，因此大部分情况下不可能完成一个完整的战术机动动作。常见的处理措施是在动作过程中设置几个中间出口，但这样的处理仍然无法完全解决这个问题。对于基本操纵动作库，虽然基本操纵动作可以进行一步一判，但由于这七种机动动作均为极限操纵，因此并不符合实际，且这七种基础动作无法组成所有的战术动作。

发明内容

为了解决上述技术问题至少之一，本申请设计了一种飞机自主机动动作库设计方法，以解决飞机自主机动决策及控制问题。该飞机自主机动动作库设计方法主要包括：

步骤S1、确定不同机型的多种危险场景；

步骤S2、确定针对所述危险场景的自主规避机动动作；

步骤S3、将所有自主规避机动动作整合，形成动作库，所述动作库内的自主规避机动动作被划分为基本操纵动作和复杂战术动作，所述基本操纵动作是指给定一次控制输入即可完成的动作，所述复杂战术动作由多个基本操纵动作连接形成；

步骤S4、对所述动作库内的自主规避机动动作进行控制输入的定量描述，形成自主规避机动动作与控制指令的对应关系表；