导弹制导方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种导弹制导方法及装置，所述方法包括：根据攻击目标的空间位置和各待制导导弹的空间位置，基于比例导引方法获取所有所述待制导导弹的协同攻击时间；根据所述协同攻击时间和各所述待制导导弹的预设终端加速度，第一次使用模型预测静态规划算法获取一组控制变量；根据所述协同攻击时间、各所述预设终端加速度和各所述待制导导弹的预设攻击角度，第二次使用所述模型预测静态规划算法对各所述待制导导弹进行制导；其中，将所述控制变量作为第二次使用所述模型预测静态规划算法的初始控制变量。本发明专利技术实施例实现多导弹的攻击时间和攻击角度协同制导，同时能使模型预测静态规划算法快速收敛，提高了制导效率和精确度。

【技术实现步骤摘要】
导弹制导方法及装置
本专利技术实施例属于航天武器
，更具体地，涉及一种导弹制导方法及装置。
技术介绍
随着反导弹技术的发展，导弹的生存环境越来越恶劣，导弹的突防也更加困难，比如现代舰船大都装备有近程武器防御系统(Close-InWeaponSystem，CIWS)。导弹一般需要采用时间协同制导对攻击时间进行控制，以实施饱和攻击。除此之外，当使用导弹打击目标时，特殊的攻击角度可以增加弹头的杀伤力，因此，有必要控制攻击时间和攻击角度，实现多导弹时间和角度协同攻击。目前，大多数制导律只能实现攻击角度协同或者只能实现攻击时间协同，只有少部分制导律可以同时实现攻击时间和攻击角度协同。现有方法中没有使用模型预测静态规划算法对导弹的攻击时间和攻击角度同时实现协同。在使用模型预测静态规划算法进行第一次迭代计算时，需要输入初始控制量。一般选择0向量作为初始控制量。当终端约束较少时，可以选择0向量作为初始控制量。但当终端约束较多时，需要一个较好的初始控制量输入，否则模型预测静态规划算法可能发散或需要更长时间才能收敛，从而导致无法实现攻击时间和攻击角度的同时协同或需要更长时间。
技术实现思路
为克服上述现有技术无法同时实现攻击时间和攻击角度或需要更长时间的问题或者至少部分地解决上述问题，本专利技术实施例提供一种导弹制导方法及装置。根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种导弹制导方法，包括：根据攻击目标的空间位置和各待制导导弹的空间位置，基于比例导引方法获取所有所述待制导导弹的协同攻击时间；其中，所述协同攻击时间为所有所述待制导导弹同时发射且同时击中所述攻击目标的攻击时间；根据所述协同攻击时间和各所述待制导导弹的预设终端加速度，第一次使用模型预测静态规划算法获取各所述待制导导弹的第一俯仰加速度和第一偏航加速度；根据所述协同攻击时间、各所述预设终端加速度和各所述待制导导弹的预设攻击角度，第二次使用所述模型预测静态规划算法获取各所述待制导导弹的第二俯仰加速度和第二偏航加速度，根据所述第二俯仰加速度和第二偏航加速度对各所述待制导导弹进行制导；其中，将所述第一俯仰加速度和所述第一偏航加速度作为第二次使用所述模型预测静态规划算法的初始控制变量。根据本专利技术实施例第二方面提供一种导弹制导装置，包括：第一获取模块，用于根据攻击目标的空间位置和各待制导导弹的空间位置，基于比例导引方法获取所有所述待制导导弹的协同攻击时间；其中，所述协同攻击时间为所有所述待制导导弹同时发射且同时击中所述攻击目标的攻击时间；第二获取模块，用于根据所述协同攻击时间和各所述待制导导弹的预设终端加速度，第一次使用模型预测静态规划算法获取各所述待制导导弹的第一俯仰加速度和第一偏航加速度；制导模块，用于根据所述协同攻击时间、各所述预设终端加速度和各所述待制导导弹的预设攻击角度，第二次使用所述模型预测静态规划算法获取各所述待制导导弹的第二俯仰加速度和第二偏航加速度，根据所述第二俯仰加速度和第二偏航加速度对各所述待制导导弹进行制导；其中，将所述第一俯仰加速度和所述第一偏航加速度作为第二次使用所述模型预测静态规划算法的初始控制变量。根据本专利技术实施例的第三个方面，还提供一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中：所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行第一方面的各种可能的实现方式中任一种可能的实现方式所提供的导弹制导方法。根据本专利技术实施例的第四个方面，还提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行第一方面的各种可能的实现方式中任一种可能的实现方式所提供的导弹制导方法。本专利技术实施例提供一种导弹制导方法及装置，该方法通过根据攻击目标和各待制导导弹的空间位置，基于比例导引方法确定所有待制导导弹的协同攻击时间，然后根据协同攻击时间和各所述待制导导弹的预设终端加速度，第一次使用模型预测静态规划算法获取仅在攻击时间协同的情况下的控制变量，即各待制导导弹的俯仰加速度和偏航加速度，将控制变量作为第二次使用模型预测静态规划算法的初始变量，根据协同攻击时间、预设终端加速度和预设攻击角度对各待制导导弹的攻击时间、终端加速度和终端攻击角度进行约束，基于模型预测静态规划算法对各所述待制导导弹进行制导，从而实现多导弹的攻击时间和攻击角度协同制导，同时能使模型预测静态规划算法快速收敛，提高了制导效率和精确度。附图说明图1为本专利技术实施例提供的导弹制导方法整体流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的导弹制导方法中比例导引情况下各待制导导弹的飞行轨迹图示意图；图3为本专利技术实施例提供的导弹制导方法中比例导引情况下各待制导导弹的弹目相对距离示意图；图4为本专利技术实施例提供的导弹制导方法中系统动力学三维模型示意图；图5为本专利技术实施例提供的导弹制导方法中只协同攻击时间时各待制导导弹的飞行轨迹示意图；图6为本专利技术实施例提供的导弹制导方法中只协同攻击时间时各待制导导弹的弹目相对距离示意图；图7为本专利技术实施例提供的导弹制导方法中只协同攻击时间时各待制导导弹的弹道倾角和弹道偏角曲线示意图；图8为本专利技术实施例提供的导弹制导方法中只协同攻击时间时各待制导导弹的加速度曲线示意图；图9为本专利技术实施例提供的导弹制导方法中协同攻击时间和攻击角度时各待制导导弹的飞行轨迹示意图；图10为本专利技术实施例提供的导弹制导方法中协同攻击时间和攻击角度时各待制导导弹的弹目相对距离示意图；图11为本专利技术实施例提供的导弹制导方法中协同攻击时间和攻击角度时各待制导导弹的弹道倾角和弹道偏角曲线示意图；图12为本专利技术实施例提供的导弹制导方法中协同攻击时间和攻击角度时各待制导导弹的加速度曲线示意图；图13为本专利技术实施例提供的导弹制导装置整体结构示意图；图14为本专利技术实施例提供的电子设备整体结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术实施例的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术实施例，但不用来限制本专利技术实施例的范围。在本专利技术的一个实施例中提供一种导弹制导方法，图1为本专利技术实施例提供的导弹制导方法整体流程示意图，该方法包括：S101，根据攻击目标的空间位置和各待制导导弹的空间位置，基于比例导引方法获取所有所述待制导导弹的协同攻击时间；其中，协同攻击时间为所有待制导导弹同时发射且同时击中攻击目标的攻击时间；其中，待制导导弹为需要进行制导的导弹，攻击目标为各待制导导弹需要攻击的对象。攻击目标的空间位置是指攻击目标在X轴、Y轴和Z轴三个方向的坐标，各待制导导弹的空间位置是指各待制导导弹在X轴、Y轴和Z轴三个方向的坐标。其中，攻击目标的空间位置和各待制导导弹的空间位置在同一个坐标系下。比例导引方法是指各待制导导弹在向攻击目标接近的过程中，使各待制导导弹的速度向量在三维空间中的转动角速度正比于攻击目标视线的转动角速度。使用比例导引方法计算每个待制导导弹的攻击时间，各待制导导弹的攻击时间是指各待制导导弹从发射开始到达攻击目标的空间位置所需要的时间。根据各待制导导弹的攻击时间确定协同攻击时间。协同攻击时间是指所有待制导导弹从同一发射时间开始，同时到达攻击目标的空间位置所需的时间。S102，根据协同攻击时间和各待制导导弹的预本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种导弹制导方法，其特征在于，包括：根据攻击目标的空间位置和各待制导导弹的空间位置，基于比例导引方法获取所有所述待制导导弹的协同攻击时间；其中，所述协同攻击时间为所有所述待制导导弹同时发射且同时击中所述攻击目标的攻击时间；根据所述协同攻击时间和各所述待制导导弹的预设终端加速度，第一次使用模型预测静态规划算法获取各所述待制导导弹的第一俯仰加速度和第一偏航加速度；根据所述协同攻击时间、各所述预设终端加速度和各所述待制导导弹的预设攻击角度，第二次使用所述模型预测静态规划算法获取各所述待制导导弹的第二俯仰加速度和第二偏航加速度，根据所述第二俯仰加速度和第二偏航加速度对各所述待制导导弹进行制导；其中，将所述第一俯仰加速度和所述第一偏航加速度作为第二次使用所述模型预测静态规划算法的初始控制变量。

【技术特征摘要】
1.一种导弹制导方法，其特征在于，包括：根据攻击目标的空间位置和各待制导导弹的空间位置，基于比例导引方法获取所有所述待制导导弹的协同攻击时间；其中，所述协同攻击时间为所有所述待制导导弹同时发射且同时击中所述攻击目标的攻击时间；根据所述协同攻击时间和各所述待制导导弹的预设终端加速度，第一次使用模型预测静态规划算法获取各所述待制导导弹的第一俯仰加速度和第一偏航加速度；根据所述协同攻击时间、各所述预设终端加速度和各所述待制导导弹的预设攻击角度，第二次使用所述模型预测静态规划算法获取各所述待制导导弹的第二俯仰加速度和第二偏航加速度，根据所述第二俯仰加速度和第二偏航加速度对各所述待制导导弹进行制导；其中，将所述第一俯仰加速度和所述第一偏航加速度作为第二次使用所述模型预测静态规划算法的初始控制变量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据攻击目标的空间位置和各待制导导弹的空间位置，基于比例导引方法获取所有所述待制导导弹同时击中所述攻击目标的攻击时间的步骤具体包括：根据攻击目标的空间位置和各待制导导弹的空间位置，基于比例导引方法获取各所述待制导导弹击中所述攻击目标的攻击时间；将最大的所述攻击时间作为所有所述待制导导弹的协同攻击时间。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据攻击目标的空间位置和各待制导导弹的空间位置，基于比例导引方法获取各所述待制导导弹击中所述攻击目标的攻击时间的步骤具体包括：根据攻击目标的空间位置和各待制导导弹的空间位置，获取所述攻击目标和各所述待制导导弹之间的弹目相对距离；根据所述弹目相对距离在各惯性轴上的分量，获取各所述待制导导弹的视线角速率；对所述视线角速率进行转换，获取各所述待制导导弹沿俯仰面的视线角速率和沿偏航面的视线角速率；根据各所述待制导导弹沿俯仰面的视线角速率，获取各所述待制导导弹的第三俯仰加速度，根据各所述待制导导弹沿偏航面的视线角速率，获取各所述待制导导弹的第三偏航加速度；根据各所述待制导导弹的第三俯仰加速度和第三偏航加速度，获取各所述待制导导弹的攻击时间。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述协同攻击时间和各所述待制导导弹的预设终端加速度，第一次使用模型预测静态规划算法获取各所述待制导导弹的第一俯仰加速度和第一偏航加速度的步骤具体包括：根据各所述待制导导弹和所述攻击目标的系统动力学三维模型，构建非线性系统中的状态方程和输出方程；其中，所述状态方程中的输入为系统动力学三维模型中的状态变量和控制变量，所述控制变量为各所述待制导导弹的俯仰加速度和偏航加速度；所述状态变量包括各所述待制导导弹的速度、空间位置、弹道倾角、弹道偏角，以及一阶滞后的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：周浩，李杨，陈万春，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京,11