[发明专利]一种寻找防御系统薄弱点的飞行器弹道规划系统和方法

说明书

本发明公开了一种寻找防御系统薄弱点的飞行器弹道规划系统和方法，建立飞行器运动方程。其次，通过建立传感器系统探测目标盲区模型、拦截盲区模型、探测信息到决策信息转换无效性模型得到目标防御系统的薄弱度评价函数。在满足目标薄弱防护区域内打击的弹道约束基础上，建立飞行器基于薄弱度评价的弹道规划指标函数。最后，确定优化变量集合，采用鸽群算法求解自动切入防御系统薄弱区域的弹道规划模型，得到飞行器的攻角和倾侧角控制指令。

技术领域

本发明属于飞行器制导领域，具体涉及一种寻找防御系统薄弱点的飞行器弹道规划系统和方法。

背景技术

随着导弹防御体系的不断健全，飞行器的突防能力成为必须重点考虑的问题。飞行器在其全弹道飞行过程中面临着复杂变化的飞行条件和气动防热、过载限制等不确定因素的影响，同时由于拦截防御系统迅速发展，为了尽可能在飞行过程中规避防御系统的探测，快速设计满足一系列过程约束并能够精确命中目标的突防弹道成为了难题。

现有的单飞行器突防弹道规划方法有很多，一种是事先设定好飞行器的机动突防程序，在固定时间内进行固定机动，但是该规划方法的弹道突防效率不高；而在设定条件下建立攻防对抗模型，以双方可用过载有限为约束进行分析，得到能够产生最大脱靶量的机动突防区域。但该方法需要完全感知双方信息，因此这种弹道规划方法的智能性不高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种寻找防御系统薄弱点的飞行器弹道规划系统和方法，以解决飞行器从防御系统薄弱区域攻击目标的弹道规划问题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种寻找防御系统薄弱点的飞行器弹道规划方法，包括：

建立飞行器的弹道方程；

基于飞行器的弹道方程建立目标防御系统薄弱度评价函数；所述目标防御系统薄弱度评价函数由防御系统探测不到飞行器的可能性模型、目标防御系统拦截失败的评价函数和探测信息到决策信息转换无效性评价函数组成；

基于目标防御系统薄弱度评价函数和飞行器落点偏差评价模型建立弹道规划指标函数；

通过鸽群优化算法优化弹道规划指标函数，获得从目标防御系统薄弱区域突防弹道的攻角指令函数和倾侧角指令序列。

本发明的进一步改进在于：

优选的，所述飞行器的弹道方程为：

式中，V为飞行器的速度，θ为弹道倾角，ψ为弹道偏角，x,y,z为飞行器的位置信息；

式中，μ_M为地球引力常数，m为飞行器质量，υ为倾侧角指令，表示升力方向与包含速度矢量的铅垂面之间的夹角，S为参考面积，ρ为大气密度；

式中，D,L分别为飞行器所受到的阻力和升力。

优选的，所述薄弱度评价函数的计算公式f为：

f＝A₁p₁+A₂p₂+A₃p₃ (17)

式中，A₁、A₂、A₃为权重系数；p₁为防御系统探测不到飞行器的可能性模型；p₂为目标防御系统拦截失败的评价函数，p₃为探测信息到决策信息转换无效性评价函数。

优选的，所述防御系统探测不到飞行器的可能性模型为：