[发明专利]一种摆脱距离可控的导弹突防方法

权利要求书

1.一种摆脱距离可控的导弹突防方法，其特征在于，包括：

Step1：攻击弹末制导段打击目标过程中探测到防御弹，当r_MDr_safe时攻击弹转入突防状态，r_safe为给定的开始突防的弹间距离；

Step2：调用已训练好的摆脱距离代理模型f(X,r^*)，根据摆脱距离和当前状态量X，求解制导律参数r^*；

其中，摆脱距离代理模型f(X,r^*)训练过程如下：

构建一个由状态向量和制导律参数r^*构成的向量作为输入、输出为期望的摆脱距离r_min的BP代理模型f(X,r^*)；r表示攻击弹和防御弹的相对距离，q_y表示视线方位角，表示攻击弹的速度矢量前置角，表示防御弹的速度矢量前置角；

在典型攻防对抗场景中进行仿真，获得多个训练数据X′＝[X,r^*,r_min]用于代理模型的训练；

Step3：采用式(26)的突防制导律开始突防：

其中，所述突防制导律建立过程包括：

步骤2.1、式(3)中攻击弹和防御弹的加速度在视线坐标系x轴的投影u_r和v_r与法向加速度之间的关系为：

其中：L(q_y,q_z)地面坐标系到视线坐标系之间的转移矩阵；L(θ,ψ_V)为地面坐标系到弹道坐标系之间的转移矩阵，有：

假设防御弹采用经典的比例导引律拦截攻击弹，则有：

式中，K_D为比例导引系数；

设状态变量控制变量则式(3)写作状态空间形式为：

其中，其中：

引入零控脱靶量z(t)将系统简化降阶，令

z(t)＝[10]Ω(t_f,t)x(t) (12)

式中：t₀和t_f为制导的初始和终止时刻；Ω(t_f,t)为状态转移矩阵，通过求解齐次方程得到，其表达式为：

式中：t_go＝t_f-t为剩余飞行时间；根据状态转移矩阵：

对零控脱靶量z(t)求导，用u_r和v_r表达得：

二次型性能指标函数设为：

其中：a0，b0为权重系数；t_f是防御弹和攻击弹弹间距离最小的时刻,令其为制导的终止时刻；为t_f时刻的零控脱靶量z(t)；r^*为正常数，即突防后的期望值；

步骤2.2、最优突防制导指令求解

本步骤采用极大值原理求解步骤2.1建立的攻击弹突防最优制导问题；由式(17)建立哈密顿函数为：

式中：λ是协态量，其正则方程为：

λ在末端时刻t_f满足的横截条件为：

则由式(18)和式(19)解得协态量λ为：

需要满足的最优化条件为：

联立式(17)和式(21)解得：

式中，代表攻击弹控制量的开环解，得到制导指令还需要的值，将式(22)代入式(15)，得：

将式(23)从t到t_f积分得：

式中：

则求解出攻击导弹的突防制导律指令为：

Step4：突防结束，攻击弹转入打击目标。