【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电磁炮多炮协同防空，特别涉及一种基于电磁炮的狙击式拦阻射击规划方法。
技术介绍
1、在空袭与反空袭已成为近来局部作战的主要方式下，如何有效提高地面防空系统，特别是近程末端防空系统对目标的拦截概率，关系到整个防空作战的成败。由于传统的射击体制均是基于早期的高炮防空装备系统的，大都以集中式火控射击体制为主，由于弹丸发射初速、射速等武器平台因素的制约，使其难以匹配新的射击模式，导致对当前性能先进的空袭目标的毁伤效能一直处于较低水平。
2、随着制导炮弹/炸弹的出现，末端防空的防御对象特征与传统的固定翼飞机、巡航导弹等目标相比，速度更快、防护壁更厚，传统的25mm、35mm口径防空火炮发射的炮弹现有初速难以对此类目标形成动能损伤，以更高初速的动能弹在4km距离上形成对目标的毁伤是现有打击方式的提升。同时，由于电磁炮是通过巨大的洛伦兹力推动弹丸加速，需要有足够的充放电时间，这导致电磁炮的射速较低，无法采用传统高炮的跟踪连续射击方式毁伤目标。
技术实现思路
1、本申请提供了基于电磁炮的狙击式拦阻射击规划方法，可用于解决电磁炮无法采用跟踪连续射击方式毁伤目标的技术问题。
2、本申请提供一种基于电磁炮的狙击式拦阻射击规划方法，方法包括：
3、步骤1、利用目标状态信息滤波算法，获取目标运动状态信息；其中，标运动状态信息包括目标的位置信息、速度信息和加速度信息；
4、步骤2、主车根据目标运动状态信息和车体运动状态信息定制阵列化弹幕；阵列化弹幕分为
5、步骤3、主车根据目标运动状态信息预测目标到达指定拦截斜距时的位置信息和所需的运动时间，从而将机动目标视作定点并进行狙击式拦截；
6、步骤4、多门炮车之间的信息互通，确定发射时序，异步发射，多发同时弹着，组成阵列化弹幕，对机动目标实施狙击。
7、进一步地，步骤1所述获取目标运动状态信息包括：
8、当数据帧数不大于n时，n取15～50，采用增长记忆滤波估计当前值：
9、
10、式中，
11、
12、
13、in＝[x(k-1) y(k-1) z(k-1) vx(k-1) vy(k-1) vz(k-1)]
14、i为当前数据帧数，取i＝2～n；
15、当数据帧数大于n个时，采用固定记忆滤波，具体流程如下：
16、
17、式中，
18、
19、
20、in＝[x(k-1) y(k-1) z(k-1) vx(k-1) vy(k-1) vz(k-1)]获取到目标滤波后的位置信息和速度信息，一步做加速度滤波，对x、y、z三方向分别进行加速度滤波：
21、
22、式中，channel＝x,y,z；p为加速度滤波起始数据长度；t为采样周期。进一步地，步骤2主车根据目标运动状态信息和车体运动状态信息定制阵列化弹幕，包括：
23、当目标航路方向与炮目连线的夹角θ超过阈值δθ时，采用苍蝇拍弹幕；当目标航路方向与炮目连线的夹角θ小于阈值δθ时，采用迎弹面弹幕；
24、所述阵列化弹幕构造如下：
25、苍蝇拍弹幕平面垂直于由炮、当前目标点位置和拦阻点位置构成的平面，s0指代为拦阻点，即目标未来点位置mq；s1、s2、s3、s4指代为四门炮为在拦阻点附近形成定制弹幕设定的各炮拦阻点，弹在迎弹面散布的距离δa；每门炮在迎弹面上的弹着分布在航路方向两侧。主炮位置用o表示，则有向量满足：
26、
27、同时，有与航路方向同轴的向量则各炮拦阻点表示如下：
28、
29、式中，a,b为常量，用于调节弹丸间距；
30、迎弹面弹幕平面在拦阻点处垂直于目标航迹方向；s0指代拦阻点，即目标未来点位置mq；s1、s2、s3、s4指代为四门炮为在拦阻点附近形成定制弹幕设定的各炮拦阻点；弹在迎弹面散布的距离δa；每门炮在迎弹面上的弹着分布在航路法线方向；有与航路方向法线方向同向的向量同时还存在向量满足：
31、
32、则迎弹面弹幕中各炮拦阻点表示如下：
33、
34、式中，a,b为常量，用于调节弹丸间距。
35、进一步地，步骤3、主车根据目标运动状态信息预测目标到达指定拦截斜距时的位置信息和所需的运动时间，从而将机动目标视作定点并进行狙击式拦截，包括：
36、步骤3-1，获取滤波后的目标运动信息，确定拦截斜距；
37、所述拦截斜距din的约束如下：
38、
39、式中，p为毁伤概率阈值；dmax为最大拦截距离；tmb为目标到达指定拦截斜距需要的时间；tpao为调炮时间；tf为弹飞时间；tch为电磁炮充放电时间；t为解算时间；
40、步骤3-2，根据目标运动信息xlast(xlast,vlast,alast)外推目标到达指定拦截斜距din时的位置信息和运动时间tmb：
41、
42、式中，f1和f2表示为：
43、
44、步骤3-3，根据外推的目标到达指定拦截斜距的位置，即定点，解算射击诸元为高低角，β为方位角，tf为弹飞时间；
45、步骤3-4，确定射击时机：
46、当且仅当满足下式时，允许开火，否则，转入步骤3-2，继续修正诸元，等待射击时机：
47、tmb＝tpao+tch+tf。
48、进一步地，多门炮车之间的信息互通，确定发射时序，异步发射，多发同时弹着，组成阵列化弹幕，对机动目标实施狙击，包括：
49、步骤4-1，多炮协同模式下，当有一个炮车获得雷达/光电探测数据，则定为主炮，同时向其它炮车发送从炮设定信息；
50、步骤4-2，主炮根据雷达/光电采集的目标位置信息，计算目标的速度信息和加速度信息，预测目标运动轨迹，从而制定迎弹面弹幕或者苍蝇拍弹幕，分配从炮未来瞄准点，并发送给从炮；目标位置信息包括目标高低角、方位角和斜距；
51、步骤4-3，从炮根据主炮分配的未来瞄准点逆解射击诸元并将弹飞时间tfi,i＝2,3,4回传给主炮，i＝1时，即tf1为主炮弹飞时间；
52、步骤4-4，主炮根据各炮弹飞时间进行排序，确定协同射击序列，各炮按照射击序列进行射击，异步发射，弹丸同步到达预设位置，形成定制的阵列化弹幕，对目标实施狙击式拦阻。
53、本专利技术与现有技术相比，其显著优点为：1、本专利技术的方法通过定制阵列化弹幕，在机动目标可能出现的路径上进行全方位拦截，本专利技术的方法具有主动狙击机动目标的能力；2、本专利技术的方法利用阵列化弹幕方式，通过多炮协同实现打击，既能将电磁炮弹丸高动能特性最大化，又能增加弹丸散布密度，从而提高对目标的命中概率和毁伤概率。3、传统的加速度滤波算法是先根据目标速度本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于电磁炮的狙击式拦阻射击规划方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1所述获取目标运动状态信息包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2主车根据目标运动状态信息和车体运动状态信息定制阵列化弹幕，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3、主车根据目标运动状态信息预测目标到达指定拦截斜距时的位置信息和所需的运动时间，从而将机动目标视作定点并进行狙击式拦截，包括：
5.根据权利要求1所示，其特征在于，多门炮车之间的信息互通，确定发射时序，异步发射，多发同时弹着，组成阵列化弹幕，对机动目标实施狙击，包括：
【技术特征摘要】
1.一种基于电磁炮的狙击式拦阻射击规划方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1所述获取目标运动状态信息包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2主车根据目标运动状态信息和车体运动状态信息定制阵列化弹幕，包括：
4.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：王军，张驰宸，曹凡，鲍尚华，杨玉充，谢姜琪，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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