[发明专利]飞行器的飞行轨迹的规划方法、装置及系统

权利要求书

1.一种飞行器的飞行轨迹的规划方法，包括：

在俯仰方向，采用几何弹道曲线作为期望弹道轨迹，来规划所述飞行器的飞行轨迹；

在偏航方向，采用多项式曲线作为期望弹道轨迹，来规划所述飞行器的飞行轨迹；

其中，在俯仰方向，采用几何弹道曲线作为期望弹道轨迹，来规划所述飞行器的飞行轨迹包括：获取所述飞行器的高度；在所述飞行器的高度大于第一阈值的情况下，采用分段几何弹道设计的方式，来规划所述飞行器的飞行轨迹；

其中，采用分段几何弹道设计的方式，来规划所述飞行器的飞行轨迹包括：

在所述飞行器的二级发动机工作完并进入激光信息场之前的第一阶段，采用基圆的渐开线变化曲线作为所述第一阶段的期望弹道轨迹，来规划所述飞行轨迹；

在所述飞行器进入基圆到进入所述激光信息场之前的第二阶段，采用经过所述第一阶段的期望弹道轨迹与基圆的交点、并指向圆心的直线作为所述第二阶段的期望弹道轨迹，来规划所述飞行轨迹；

在所述飞行器进入所述激光信息场之后到击中目标的第三阶段，采用焦点连线平行于所述第二阶段的期望弹道轨迹的椭圆曲线作为所述第三阶段的期望弹道轨迹，来规划所述飞行轨迹。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，采用基圆的渐开线变化曲线作为所述第一阶段的期望弹道轨迹包括：

基于以下公式计算基圆的渐开线的参数方程：

；

基于以下公式确定弹道倾角：

；以及

基于所述渐开线的参数方程和所述弹道倾角确定所述渐开线的轨迹，并将所确定的轨迹作为所述第一阶段的期望弹道轨迹；

其中，为基圆的渐开线的X轴坐标，为基圆的渐开线的Y轴坐标，为基圆圆心的横坐标，为基圆圆心的纵坐标，为基圆的半径， 为轨迹所需半径旋转角度，为终端角，为入射角，为启控点在X轴上的坐标，为启控点在Y轴上的坐标。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，采用经过所述第一阶段的期望弹道轨迹与基圆的交点、并指向圆心的直线作为所述第二阶段的期望弹道轨迹包括：

基于以下公式，确定所述直线：

；

将所确定的直线作为所述第二阶段的期望弹道轨迹；

其中，为俯仰通道多项式常数项系数，为激光信息场点的X轴坐标，为激光信息场点的Y轴坐标，为启控点的X轴坐标，为启控点的Y轴坐标，为入射角，K为系数。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，采用焦点连线平行于所述第二阶段的期望弹道轨迹的椭圆曲线作为所述第三阶段的期望弹道轨迹包括：

基于以下公式，确定椭圆轨迹：

；

其中，

将所确定的椭圆轨迹作为所述第三阶段的期望弹道轨迹；

其中，a为椭圆的长半轴，b为椭圆的短半轴，，为椭圆的中心坐标，为激光信息场点的X轴坐标，为激光信息场点的Y轴坐标，为激光中心线高度，为攻击角，为入射角，为俯仰通道多项式常数项系数。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，采用多项式曲线作为期望弹道轨迹，来规划所述飞行器的飞行轨迹包括：

选取如下的公式来计算多项式弹道轨迹：

；

;

其中，Z_n为多项式弹道轨迹，K_z为偏航通道多项式二次项系数， b_z为偏航通道多项式一次项系数，C_z为偏航通道多项式常数项系数，为攻击角，为目标位置的横坐标，为启控点在X轴上的坐标。