[发明专利]一种基于多项式拟合法的拦截弹预测制导方法

说明书

本发明涉及一种基于多项式拟合法的拦截弹预测制导方法，具体步骤如下：1、对拦截弹建模，列出拦截弹运动方程；2、计算拦截弹标准弹道，并列出拦截弹位移‑时间表；3、利用位移‑时间表对预测命中点进行粗算；4、改变初始弹道倾角，得到标准弹道族，不断迭代修正初始弹道倾角，修正预测命中点；5、根据预测命中点的位置，提出预测命中点制导方法，并在拦截弹飞行过程中继续修正预测命中点，降低脱靶量，若脱靶量不符合要求，继续使用下一步方法；6、采用多项式拟合法预报弹道的方法，并利用此方法，对预测命中点进一步修正，再次降低脱靶量，提高制导精度。本发明提高了制导精度，适应拦截弹在助推段过程中，周边环境不断剧烈变化的情况。

技术领域

本发明涉及一种基于多项式拟合法的拦截弹预测制导方法，属于导弹制导领域，尤其涉及针对拦截弹预测命中点的解算、修正及拦截弹飞往预测命中点的制导方法。

背景技术

从1967年，时任美国总统的约翰逊下令部署“哨兵”系统，美国开始了导弹防御系统的研发。到1983年3月，里根政府提出发展导弹防御武器系统的“战略防御倡议”(SDI)，该计划后来被称作“星球大战计划”。

今天，美国已经形成了包括陆基中段防御系统(GBI)、海基中段防御系统(SM-3)、末段高层防御系统(THAAD)和近程防御系统(PAC-3)在内的全空域导弹防御系统。这些防御系统均采用动能杀伤战斗部(KV)，要求制导系统具有非常高的精度。其中，GBI、SM-3和THAAD均为中远程地空导弹。在进入末制导之前，导弹需要飞行相当长的时间。传统的比例导引法在这个阶段将不再适用，需要采用基于预测命中点的制导方法。

C.Grubin在1964年提出了用于火箭跟踪实现设计好的弹道的算法，里面涉及了预测制导的基本思想。M.Salama在1987提出了预测制导的概念，主要针对目标运动的预测，并且比较了预测制导与纯追踪法的拦截弹道和需要过载。对目标弹道的预测是预测制导方法的一个重要组成部分。X.Zhang总结了前期弹道导弹弹道预报的方法。随着临近空间飞行器概念的发展，新的目标特性引起研究的兴趣。L.Qin研究了临近空间飞行器HTV-2的弹道预报方法。另一方面，拦截弹自身弹道的预报也是研究的一个重要方向。如G.CHatterji研究了短期弹道的预报方法。L Hainz研究了拦截弹在线弹道预报的方法，随后提出了改进的线性化方法用于快速弹道预报。随着制导律的研究进展,一些高级的制导律需要用到从当前时刻到拦截时刻之间所谓“剩余飞行时间”。关于“剩余飞行时间”出现了很多研究成果。C.Tournes将预测制导方法与二阶滑模控制算法结合起来。拦截弹弹道预报方面的最新进展是BT Burchett使用高斯伪谱法进行快速弹道预报。

发明内容

本发明的目的是针对传统的比例导引法或者增强比例导引法容易产生过大的法向过载，影响最终的拦截效果，提出一种基于多项式拟合法的拦截弹预测制导方法。

本发明为一种基于多项式拟合法的拦截弹预测制导方法，具体步骤如下：

1、对拦截弹建模，列出拦截弹运动方程；

2、计算拦截弹标准弹道，并列出拦截弹位移-时间表；

3、利用位移-时间表对预测命中点进行粗算；

4、改变初始弹道倾角，得到标准弹道族，不断迭代修正初始弹道倾角，修正预测命中点；

5、根据预测命中点的位置，提出预测命中点制导方法，并在拦截弹飞行过程中继续修正预测命中点，降低脱靶量，若脱靶量不符合要求，继续使用下一步方法；

6、采用多项式拟合法预报弹道的方法，并利用此方法，对预测命中点进一步修正，再次降低脱靶量，提高制导精度。

本发明与现有技术相比，具有的有益效果是：提高了制导精度，适应拦截弹在助推段过程中，周边环境不断剧烈变化的情况。

附图说明

图1是本发明运行流程图。