[发明专利]一种带落角约束的扩展比例导引方法

说明书

本发明涉及一种带落角约束的扩展比例导引方法，步骤一，建立弹目相对运动简化模型，根据弹目相对运动简化模型获得弹目相对运动关系；步骤二、根据弹目相对运动关系，确定导引方程；步骤三、根据导引方程和落角约束，确定扩展比例导引律，实现带落角约束的扩展比例导引。本发明在经典比例导引上对导弹的加速度、重力的影响及目标机动的影响进行补偿，经补偿后，导弹接近目标时，弹道平直，需用过载趋近于零，从而减小脱靶量，满足拦截大机动目标的要求。

技术领域

本发明属于制导领域，涉及一种带落角约束的扩展比例导引方法。

背景技术

导弹在打击目标时，为了提高毁伤效果，除了对精度的要求外，最重要的是增加导弹的落角，影响落角的因素有很多，导弹的射程、弹道高度以及末制导启控点的选取都将对落角的大小产生影响，而导引律的设计则是提高落角的关键措施。为增大落角，可以在导引律的设计中加入适当的补偿，以消除实际飞行过程中各种因素的干扰。现代拦截目标正向着高速和高机动性方向发展，这给导引律设计提出了更高要求。为此，人们一直在不断地改进比例导引律，期望能进一步有效地克服目标大机动等不确定因素对导引性能的影响。比例导引律在导弹拦截非机动目标时存在零脱靶量，脱靶量表示导弹和目标的距离，当目标作较大机动时，比例导引律脱靶量较大，不能满足拦截大机动目标的要求。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种带落角约束的扩展比例导引方法。

本发明解决技术的方案是：

一种带落角约束的扩展比例导引方法，该方法的步骤包括：

步骤一，建立弹目相对运动简化模型，根据弹目相对运动简化模型获得弹目相对运动关系；

步骤二、根据弹目相对运动关系，确定导引方程；

步骤三、根据导引方程和落角约束，确定扩展比例导引律，实现带落角约束的扩展比例导引。

所述步骤一中，任意时刻，弹目相对运动关系方程组如下：

其中，r为导弹相对目标的距离；v_M为导弹速度；θ_M为导弹弹道倾角；q为弹目视线角；v_T为目标速度。

规定水平基准线逆时针旋转到弹目视线上时，q为正，反之为负。

所述步骤二中，导引方程为：

其中，N为导引系数，ω为扩展比例导引项修正量，为弹目视线角速度，为速度矢量的旋转角速度。

当ω为零时，等同于传统比例导引。

以目标机动加速度为补偿，ω取值为扩展比例项与偏置项之和，其中k为比例系数，a_t为目标加速度在垂直视线方向上的分量。

所述步骤三中，扩展比例导引项修正量ω为：

进而得到扩展比例导引律a_m为：

式中θ_Mf为根据落角约束设计的弹道倾角终端值，q_f为命中点处的弹目视线角，t_go为剩余飞行时间。

本发明与现有技术相比的有益效果是：