[发明专利]一种具有攻击时间和攻击角度约束的制导策略

摘要

本发明公开了一种具有攻击时间和攻击角度约束的制导策略，包括以下步骤：考虑导弹和目标所在的二维水平面为攻击平面，建立导弹和目标的数学模型，得到导弹的视线角的二阶动态方程；基于虚拟碰撞点设计制导策略，将制导过程分为两个阶段，针对第一阶段，设计基于虚拟碰撞点的攻击角度约束制导律，针对第二阶段，设计比例制导律；设计所述基于虚拟碰撞点的攻击角度约束制导律和所述比例制导律的切换策略；调节所述虚拟碰撞点的位置。本发明采用基于虚拟碰撞点的制导策略，不需要对模型进行线性化和基于横程的微分方程转化，也不依赖于剩余时间信息的估计，适用于多约束条件下对移动目标的任务，具有设计方法简单、适用性强等特点。

主权项

1.一种具有攻击时间和攻击角度约束的制导方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：考虑导弹和目标所在的二维水平面为攻击平面，建立导弹和目标的数学模型，得到导弹的视线角的二阶动态方程；S2：基于虚拟碰撞点设计制导策略，将制导过程分为两个阶段，针对第一阶段，设计基于虚拟碰撞点的攻击角度约束制导律AM，针对第二阶段，设计比例制导律；所述虚拟碰撞点定义为：其中，(xT'0,yT'0)为所述虚拟碰撞点的初始位置，(xT0,yT0)为所述目标的初始位置，b为待设计的参数，且b为正实数，满足b∈(0,1)，λF为期望的终端角度，即所述虚拟碰撞点与所述目标的连线和水平线之间的夹角，Td为期望的攻击时间，VM为所述导弹的飞行速度；S3：设计所述基于虚拟碰撞点的攻击角度约束制导律和所述比例制导律的切换策略AMC；S4：调节所述虚拟碰撞点的位置；所述S3中，所述基于虚拟碰撞点的攻击角度约束制导律和所述比例制导律的切换策略AMC为：其中，λ为所述导弹的视线角，e为所述导弹在第一阶段的视线角跟踪偏差，r_V，和分别为所述导弹相对于所述虚拟碰撞点的相对距离、相对距离导数，以及视线角的速率，φ_MV为所述导弹在第一阶段相对于所述虚拟碰撞点的前置角，且φ_MV＝γ‑λ_V，s为滑模面，k₁为控制增益，且k₁＞0，sign(s)为非线性符号函数项，k和α均为滑模面设计参数，且k＞0，1＜α＜2；V_c是导弹和目标的接近速度，N是导航比，一般取值为3≤N≤5，ζ为所述导弹在第一阶段的终端攻击角度偏差，且ζ＝ρ_imp‑γ_imp，ρ_imp，γ_imp分别为所述导弹在第一阶段的终端攻击角度和期望的攻击角度，ε_c为制导偏差最小容许值，且ε_c＝0.01；所述S4中，所述调节所述虚拟碰撞点的位置是通过调节所述待设计的参数b的大小来实现。