[发明专利]飞行器的飞行轨迹的规划方法、装置及系统

说明书

本公开提供了一种飞行器的飞行轨迹的规划方法、装置及系统。其中，该方法包括：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，采用多项式轨迹作为期望弹道轨迹，来规划所述飞行器的飞行轨迹。本公开解决了由于需要设计的参数较多而造成的计算复杂的技术问题。

技术领域

本公开涉及计算机领域，具体而言，涉及一种飞行器的飞行轨迹的规划方法、装置及系统。

背景技术

规划飞行轨迹的理论模型通常是基于激光驾束制导的两级发射微小型制导飞行器，由于激光信息场有效半径限制，初始时刻不能进入激光信息场，进一步制约了制导精度。采用分段轨迹约束策略，使飞行器按照期望轨迹飞行。

在弹道规划策略约束飞行器轨迹方面，国内外很多人对无动力飞行器最优轨迹问题进行了研究，例如，有人提出了分别利用二阶梯度法和摄动法研究最优滑翔问题，得出阻力最小的弹道滑翔射程最远，指出利用摄动法可以得到射程最远的最优滑翔制导律，其得到的最大射程与数值计算结果接近。

再例如，有人针对飞机出现发动机故障后的无动力滑翔问题，提出了根据飞行条件实时计算飞机可达域及针对一着陆点规划飞机飞行最优轨迹的计算方法。还有人采用粒子群全局优化和经典局部优化算法相结合的方法研究了考虑地球自转和地球扁率情况下的滑翔弹道优化问题。采用粒子群全局优化和经典局部优化算法相结合的方法研究了考虑地球自转和地球扁率情况下的滑翔弹道优化问题。

针对两级发射的激光驾束制导飞行器初始阶段不能进入激光信息场，采用弹道规划策略约束弹道轨迹。有人提出了一种基于计算几何的新制导律对静止目标进行冲击时间和角度约束。为了追踪者能够在空间拦截具有预定撞击方向的运动目标，还有人提出了一种新的基于弹目相对运动为圆形轨迹的导航制导律。针对静止或缓慢运动目标的终端加速度约束下的冲击角控制问题，还有人提出了剩余时间多项式制导律以及一种具有三个可调系数的增广多项式制导律。此外，还有基于增广多项式制导律的多项式轨迹规划，解决无动力飞行器末端速度控制问题。针对二维平面拦截问题，基于圆弧形状为弹道轨迹，还有人提出了一种具有冲击角约束的精确制导律。为了使导弹按照椭圆轨迹飞行，以适应导弹的机动性。为了保证激光驾束导弹在固定时间内的线偏差约束和快速收敛，有人将滑模控制和扩展干扰观测器相结合，给出了控制律。

但是，上述几何弹道设计技术，需要设计的参数较多，在一定程度上增加计算复杂度，且为了实现弹道轨迹约束，需将所有参数引入控制器，增加控制器处理压力，导致在工程上不容易实现。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本公开实施方式提供了一种飞行器的飞行轨迹的规划方法、装置及系统，以至少解决[关键词]的技术问题。

根据本公开实施方式的一个方面，提供了一种飞行轨迹规划方法，包括：在俯仰方向，采用几何弹道轨迹作为期望弹道轨迹，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。

根据本公开实施方式的另一方面，还提供了一种飞行器的飞行轨迹的规划装置，包括：俯仰方向规划模块，被配置为在俯仰方向，采用几何弹道轨迹作为期望弹道轨迹，来规划所述飞行器的飞行轨迹；偏航方向规划模块，被配置为在偏航方向，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。

根据本公开实施方式的又一方面，还提供了一种飞行轨迹规划系统，包括飞行器和上述飞行轨迹规划装置。

在本公开实施方式中，通过在俯仰方向，采用几何弹道轨迹作为期望弹道轨迹，来规划所述飞行器的飞行轨迹；在偏航方向，采用多项式轨迹作为期望弹道轨迹，来规划所述飞行器的飞行轨迹，从而解决了由于需要设计的参数较多而造成的计算复杂的技术问题。

附图说明