[发明专利]一种飞行器制导方法、装置、电子设备及存储介质

说明书

本申请提供了一种飞行器制导方法、装置、电子设备及存储介质，涉及导弹发射技术领域，具体为：获取当前时刻飞行器的位置、飞行速度和弹道倾角；根据当前时刻飞行器的位置、飞行速度和弹道倾角，计算当前时刻的多项式形式的虚拟控制量；根据当前时刻的多项式形式的虚拟控制量和含有攻角参数的虚拟控制量，建立含有攻角参数的非线性函数；求解非线性函数为0时的攻角，将其作为当前时刻至下一时刻间的指令攻角。本申请可以根据当前状态实时生成最优制导指令，不依赖于标称轨迹，适应性更强。

技术领域

本申请涉及导弹发射技术领域，尤其是涉及一种飞行器制导方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

在飞行器从爬升段到固定高度的巡航段的飞行过程中，由于需要从爬升飞行状态切换至巡航飞行状态，存在一个过渡段的控制过程，过渡段攻角容易发生较大的振荡，相应的速度和高度也会发生振荡，过渡过程不平滑。此外，常用的制导方法是跟踪一条提前设计好的标称弹道，适应性较差。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种飞行器制导方法、装置、电子设备及存储介质，以解决现有技术存在的飞行器在爬升段和巡航段的制导律设计上存在过渡段的技术问题，并且可以根据当前状态实时生成最优制导指令，不依赖于标称轨迹，适应性更强。

一方面，本申请实施例提供了一种飞行器制导方法，包括：

获取当前时刻飞行器的位置、飞行速度和弹道倾角；

根据当前时刻飞行器的位置、飞行速度和弹道倾角，计算当前时刻的多项式形式的虚拟控制量；

根据当前时刻的多项式形式的虚拟控制量和含有攻角参数的虚拟控制量，建立含有攻角参数的非线性函数；求解非线性函数为0时的攻角，将其作为当前时刻至下一时刻间的指令攻角。

进一步的，根据当前时刻飞行器的位置、飞行速度和弹道倾角，计算当前时刻的多项式形式的虚拟控制量；包括：

当前时刻的多项式形式的虚拟控制量u(t)为：

其中,t为当前时刻，v_t为当前时刻的飞行器的速度，γ_t为当前时刻的飞行器的弹道倾角；z_t为当前时刻的飞行器在发射坐标系的z坐标值；z_f为巡航飞行的指定高度，t_f为飞行器从开始飞行到指定高度z_f的飞行时间。

进一步的，飞行器从开始飞行到指定高度z_f的飞行时间t_f的取值为：

其中，t_setf是期望的制导律的飞行器飞行时间，t_min为进入巡航段的剩余飞行门限值，取值区间为5秒至15秒。

进一步的，根据当前时刻的多项式形式的虚拟控制量和含有攻角参数的虚拟控制量，建立含有攻角参数的非线性函数；包括：

建立当前时刻的虚拟控制量u_com(t)的表达式：

其中，T为发动机推力，α为带求解的攻角，ρ为大气密度函数，C_l(Ma,α)为升力系数，马赫数Ma＝v_t-1/v_air，v_air为当地音速；S_ref为飞行器的特征面积，g为重力加速度，m为飞行器的质量；

含有攻角参数的非线性函数F(α)为：

F(α)＝u(t)-u_com(t)。