[发明专利]一种空间微型精确制导武器控制方法

权利要求书

1.一种空间微型精确制导武器控制方法，其特征在于，所述一种空间微型精确制导武器控制方法，包括以下步骤：

步骤一、设计空间微型武器制导律：

步骤一一、列出二体动力学方程：

其中，为导弹上的控制力矢量，表示J2000惯性系下地心到导弹的矢量，r表示地心到导弹的距离，μ表示地心引力常数，m表示导弹的质量；上述方程在J2000惯性系下分解为：

其中，f_x，f_y，f_z分别表示导弹的控制力矢量在J2000坐标系下x、y、z轴的分量；

在f_x，f_y，f_z已知的情况下，如有初始条件x₀,y₀,z₀,和x,y,z,能够求解根据求解的得到导弹和目标的位置信息；

其中，所述初始条件中，x₀,y₀,z₀为导弹发射初始时刻的位置初始值；为导弹发射初始时刻的速度初始值；x,y,z为导弹在J2000坐标系下的位置分量；为导弹在J2000坐标系下的速度分量；

步骤一二、根据步骤一一中得到的导弹和目标的位置信息，求解视线角和视线角速率；

步骤一三、基于步骤一二求得的视线角和视线角速率，进一步设计俯仰和偏航通道的变结构制导律；

步骤二、设计空间微型武器姿态控制律：

步骤二一、给出控制指令：

θ_c＝q_ε,ψ_c＝q_β

其中θ_c，ψ_c分别表示弹体x轴，y轴和z轴的姿态角，q_ε表示在视线ε方向的视线角；q_β表示在视线β方向的视线角；

步骤二二、根据步骤二一给出的控制指令使用欧拉角表示姿态运动学方程；

步骤二三、根据步骤二二中的姿态运动学方程，进一步得到欧拉角表示的姿态运动学方程；

步骤二四、采用变结构控制律设计姿态控制系统，姿态控制律分别对俯仰、偏航和滚转三通道进行控制，根据实际的喷气发动机推力大小和时间，结合姿态控制精度要求选择控制参数。

2.根据权利要求1所述一种空间微型精确制导武器控制方法，其特征在于，所述步骤一二根据步骤一一中位置矢量在J2000坐标系下分解得到的导弹和目标的位置信息，求解视线角和视线角速率；具体过程为：

设x_m、y_m和z_m分别为导弹位置矢量在J2000坐标系下x、y、z轴上的分量，x_t、y_t和z_t分别为目标位置矢量在J2000坐标系下x、y、z轴上的分量，x_r＝x_t-x_m，y_r＝y_t-y_m，z_r＝z_t-z_m，其中，x_r，y_r，z_r为中间变量，由几何关系得视线角q₁和q₂及视线角速率和的表达式分别为：

其中，q₁表示根据几何关系计算出的在视线ε方向的视线角；q₂表示根据几何关系计算出的在视线β方向的视线角；表示根据几何关系计算出的在视线ε方向的视线角速率；表示根据几何关系计算出的在视线β方向的视线角速率。