[发明专利]基于虚拟三点法的制导方法及应用其的飞行器

权利要求书

1.一种基于虚拟三点法的制导方法，其特征在于，该方法中，在飞行器发射前瞄准并跟踪目标，进而获得发射装置与目标连线的转动角速率；

在飞行器发射后，实时通过虚拟三点法制导律生成制导指令，进而通过该制导指令控制飞行器飞向目标。

2.根据权利要求1所述的基于虚拟三点法的制导方法，其特征在于，

虚拟三点法制导律通过下式(一)生成制导指令：

a_c＝N·(q_M-q_T) (一)

其中，q_M表示发射装置—飞行器连线与Ox轴正方向夹角；

q_T表示发射装置—目标连线与x轴正方向夹角；

N表示比例系数。

3.根据权利要求2所述的基于虚拟三点法的制导方法，其特征在于，

所述q_M通过下式(二)实时获得，

所述q_T通过下式(三)实时获得，

其中，Z_M表示飞行器在发射坐标系中Oz轴上的坐标值，

X_M表示飞行器在发射坐标系中Ox轴上的坐标值，

Z_T表示目标在发射坐标系中Oz轴上的坐标值，

X_T表示目标在发射坐标系中Ox轴上的坐标值，

Z₀表示发射装置在发射坐标系中Oz轴上的坐标值，

X₀表示发射装置在发射坐标系中Ox轴上的坐标值。

4.根据权利要求3所述的基于虚拟三点法的制导方法，其特征在于，

所述飞行器在发射坐标系中的位置通过下式(四)获得：

其中，a＝[a_x,a_y,a_z]^T表示飞行器在发射坐标系下加速度；

t表示飞行器飞行时间。

5.根据权利要求3所述的基于虚拟三点法的制导方法，其特征在于，

所述目标在发射坐标系中Oz轴上的坐标值Z_T通过下式(五)获得：

其中，表示初始位置，取值为0；

ω_T表示发射装置与目标连线的转动角速率；

所述目标在发射坐标系中Ox轴上的坐标值X_T与飞行器发射前发射装置与目标之间的距离R_T的值相等。

6.根据权利要求5所述的基于虚拟三点法的制导方法，其特征在于，

在飞行器发射前，通过测距仪测量发射装置与目标之间的距离R_T，或者目测估计得到R_T，并将其输入到飞行器中。

7.根据权利要求6所述的基于虚拟三点法的制导方法，其特征在于，

在飞行器中预存有设定距离值，

当飞行器发射前未获得输入的发射装置与目标之间的距离R_T时，利用所述设定距离值替代所述发射装置与目标之间的距离R_T。

8.根据权利要求7所述的基于虚拟三点法的制导方法，其特征在于，

所述预存设定距离值为500米。

9.根据权利要求1所述的基于虚拟三点法的制导方法，其特征在于，

在飞行器发射前瞄准并跟踪目标时，通过飞行器上的陀螺仪测算得到发射装置与目标连线的转动角速率ω_T。

10.一种飞行器，其特征在于，该飞行器中采用如权利要求1-9之一所述的基于虚拟三点法的制导方法进行制导；

优选地，在飞行器的发射装置上设置有瞄准镜，

在飞行器上设置有陀螺仪和惯性测量装置；

通过瞄准镜在发射飞行器以前跟踪目标，即随着目标移动而偏转该发射装置，导致飞行器上的陀螺仪一并随着偏转，从而通过陀螺仪测算出发射装置与目标连线的转动角速率ω_T；

进一步优选地，所述飞行器发射后，实时通过虚拟三点法制导律生成制导指令，进而通过该制导指令控制飞行器飞向目标。