[发明专利]一种基于快速响应算法的导弹集群拦截方法

权利要求书

1.一种基于快速响应算法的导弹集群拦截方法，其特征在于方法包括以下步骤：

1)针对导弹集群攻击问题，建立导弹集群拦截模型；

2)根据导弹集群拦截模型计算导弹集群拦截控制量，建立目标函数对导弹集群拦截控制量进行优化，进而控制防御系统完成导弹集群的精准快速拦截。

2.根据权利要求1所述的一种基于快速响应算法的导弹集群拦截方法，其特征在于：所述的步骤1)中的导弹集群拦截模型采用以下公式表示：

其中：k代表第k时刻，k≥1；i代表第i个拦截导弹，i＝1,...,n；n代表防御系统的拦截导弹数量，n＞1；x_i(k)、y_i(k)、z_i(k)分别代表第k时刻的第i个拦截导弹在三维空间中以导弹起飞点为原点的位置；a_i(k)、b_i(k)、c_i(k)分别代表第k时刻的第i个拦截导弹的速度、飞行路线角度、头部朝向角度；A_i(k)、B_i(k)、C_i(k)分别代表第k时刻的第i个拦截导弹的速度变化值、飞行路线角度变化值、头部朝向角度变化值，A_i(k)∈{-A,0,A}、B_i(k)∈{-B,0,B}、C_i(k)∈{-C,0,C}；A、B、C分别代表拦截导弹的速度最大值、飞行路线角度最大值、头部朝向角度最大值；sin代表正弦计算；cos代表余弦计算。

3.根据权利要求1所述的一种基于快速响应算法的导弹集群拦截方法，其特征在于：所述的步骤2)中，计算导弹集群拦截控制量u_i(k)，采用以下公式表示为：

u_i(k)＝[a_i(k),b_i(k),c_i(k)]^T

其中，a_i(k)、b_i(k)、c_i(k)分别代表第k时刻的第i个拦截导弹的速度、飞行路线角度、头部朝向角度，T表示矩阵转置。

4.根据权利要求1所述的一种基于快速响应算法的导弹集群拦截方法，其特征在于：所述的步骤2)中，建立目标函数对导弹集群拦截控制量进行优化，具体为：

(1)随机设置拦截控制量的初始值u_i(0)，设定迭代计算次数N；

(2)建立以下目标函数J：

其中，N^R、N^B分别为拦截方和攻击方的导弹数量，i和j分别表示拦截方和攻击方的导弹序数；i＝1,...,N^R；j＝1,...,N^B；分别为拦截方待确认系数、攻击方待确认系数；为攻击方的目标系数；分别为拦截方在k时刻的健康系数、攻击方在k时刻的健康系数损失量；e为自然底数；d_lm(k)代表第k时刻的第l个导弹与第m个导弹之间的距离；

输入拦截控制量的初始值u_i(0)，以目标函数J作为最小值，不断迭代求解处理获得使得目标函数J最小的导弹集群拦截控制量u_i(k)。

5.根据权利要求1所述的一种基于快速响应算法的导弹集群拦截方法，其特征在于：若迭代计算N次后，仍未使得目标函数J最小，则以最后迭代求解获得的导弹集群拦截控制量u_i(k)作为最终结果。