【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及导弹制导律设计领域，具体地，涉及一种引入扰动观测器的比例导引律设计方法及系统。
技术介绍
1、空空导弹作为空中战场核心机载制导武器，在现代战争正由信息化向智能化转变的时代背景下，其制导性能有着至关重要的作用。而对制导性能有着重要影响的关键技术是导弹的制导规律，即制导律，其在导弹接近目标全过程中，遵循弹目之间的相对运动关系，决定导弹质心的空间运动轨迹。为了提高空空导弹的打击精度，设计性能优良的末制导律一直是导弹制导控制领域重要的研究内容。
2、目前，当拦截机动目标且过载受约束时，如何改进比例导引律的形式，以减小脱靶量，仍然需要进一步研究。在实际拦截过程中，真实目标信息是无法单纯依靠导引头获取的，业界往往把它视为系统的外界干扰，现有的观测器都是用来估计视线坐标系下目标机动信息的，用来估计弹道坐标系下目标机动信息的观测器还很少见。
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种引入扰动观测器的比例导引律设计方法及系统。
2、根据本专利技术提供的一种引入扰动观测器的比例导引律设计方法，包括：
3、步骤s1：基于弹道坐标系下空间拦截数学模型，推导出状态方程下的三维制导模型；
4、步骤s2：利用状态方程下的三维制导模型，考虑目标加速度不能直接被获取的情况，引入扰动观测器估计目标加速度；
5、步骤s3：将目标加速度估计项增加到修正比例导引律中，设计引入扰动观测器的比例导引律。
6、优选地，在
7、状态方程下的三维制导模型为
8、其中，f为多项式矩阵，b为系数项，u为控制输入，d为目标信息，为系统外界干扰，定义状态变量x1＝θs，令x＝[x1 x3]t，则具体形式如下:
9、
10、
11、
12、
13、其中，x1为状态变量，x2为状态变量，x3为状态变量，x4为状态变量，amy为导弹纵向加速度，amz为导弹侧向加速度，d1为外界干扰项，d2为外界干扰项，aty为目标纵向加速度，atz为目标侧向加速度；r为导弹和目标之间的相对距离，vm为导弹的速度，vt为目标的速度，θms和分别为导弹的速度矢量相对于视线的前置倾角和前置偏角，θts和分别为目标的速度矢量相对于视线的前置倾角和前置偏角，θs和分别为视线倾角和视线偏角。
14、优选地，在所述步骤s2中：
15、扰动观测器的形式为
16、
17、其中，α11为扰动观测器参数，w1为调节项，α12为扰动观测器参数，α21为扰动观测器参数，w2为调节项，α22为扰动观测器参数；分别是x2，x4，d1，d2的估计值，估计误差
18、优选地，在所述步骤s2中：
19、目标加速度估计项分两种，目标纵向加速度估计为：
20、
21、目标侧向加速度估计为：
22、
23、优选地，在所述步骤s3中：
24、纯比例导引律png制导律形式为：
25、
26、其中，n为比例系数；const为常数；
27、修正比例导引律tpng制导律形式为：
28、
29、引入扰动观测器的比例导引律pgdo制导律形式为
30、
31、根据本专利技术提供的一种引入扰动观测器的比例导引律设计系统，包括：
32、模块m1：基于弹道坐标系下空间拦截数学模型，推导出状态方程下的三维制导模型；
33、模块m2：利用状态方程下的三维制导模型，考虑目标加速度不能直接被获取的情况，引入扰动观测器估计目标加速度；
34、模块m3：将目标加速度估计项增加到修正比例导引律中，设计引入扰动观测器的比例导引律。
35、优选地，在所述模块m1中：
36、状态方程下的三维制导模型为
37、其中，f为多项式矩阵，b为系数项，u为控制输入，d为目标信息，为系统外界干扰，定义状态变量x1＝θs，令x＝[x1 x3]t，则具体形式如下:
38、
39、
40、
41、
42、其中，x1为状态变量，x2为状态变量，x3为状态变量，x4为状态变量，amy为导弹纵向加速度，amz为导弹侧向加速度，d1为外界干扰项，d2为外界干扰项，aty为目标纵向加速度，atz为目标侧向加速度；r为导弹和目标之间的相对距离，vm为导弹的速度，vt为目标的速度，θms和分别为导弹的速度矢量相对于视线的前置倾角和前置偏角，θts和分别为目标的速度矢量相对于视线的前置倾角和前置偏角，θs和分别为视线倾角和视线偏角。
43、优选地，在所述模块m2中：
44、扰动观测器的形式为
45、
46、其中，α11为扰动观测器参数，w1为调节项，α12为扰动观测器参数，α21为扰动观测器参数，w2为调节项，α22为扰动观测器参数；分别是x2，x4，d1，d2的估计值，估计误差
47、优选地，在所述模块m2中：
48、目标加速度估计项分两种，目标纵向加速度估计为：
49、
50、目标侧向加速度估计为：
51、
52、优选地，在所述模块m3中：
53、纯比例导引律png制导律形式为：
54、
55、其中，n为比例系数；const为常数；
56、修正比例导引律tpng制导律形式为：
57、
58、引入扰动观测器的比例导引律pgdo制导律形式为
59、
60、与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
61、本专利技术为了弥补空空导弹难以直接准确获取弹道坐标系下目标机动加速度的不足，提供了一种引入扰动观测器的比例导引律，且引入的扰动观测器能够有效估计目标加速度，导引律在脱靶量和制导时间上优于纯比例导引和修正比例导引，具有更好的制导性能。
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1.一种引入扰动观测器的比例导引律设计方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的引入扰动观测器的比例导引律设计方法，其特征在于，在所述步骤S1中：
3.根据权利要求1所述的引入扰动观测器的比例导引律设计方法，其特征在于，在所述步骤S2中：
4.根据权利要求1所述的引入扰动观测器的比例导引律设计方法，其特征在于，在所述步骤S2中：
5.根据权利要求1所述的引入扰动观测器的比例导引律设计方法，其特征在于，在所述步骤S3中：
6.一种引入扰动观测器的比例导引律设计系统，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的引入扰动观测器的比例导引律设计系统，其特征在于，在所述模块M1中：
8.根据权利要求6所述的引入扰动观测器的比例导引律设计系统，其特征在于，在所述模块M2中：
9.根据权利要求6所述的引入扰动观测器的比例导引律设计系统，其特征在于，在所述模块M2中：
10.根据权利要求6所述的引入扰动观测器的比例导引律设计系统，其特征在于，在所述模块M3中：
【技术特征摘要】
1.一种引入扰动观测器的比例导引律设计方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的引入扰动观测器的比例导引律设计方法，其特征在于，在所述步骤s1中：
3.根据权利要求1所述的引入扰动观测器的比例导引律设计方法，其特征在于，在所述步骤s2中：
4.根据权利要求1所述的引入扰动观测器的比例导引律设计方法，其特征在于，在所述步骤s2中：
5.根据权利要求1所述的引入扰动观测器的比例导引律设计方法，其特征在于，在所述步骤s3中：
...【专利技术属性】
技术研发人员：郭致远，刘钊，程跃兵，倪明，顾立宏，
申请(专利权)人：上海机电工程研究所，
类型：发明
国别省市：
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