[发明专利]大扇面角发射和大落角攻击的弹道控制方法、设备及介质

说明书

本发明实施例中提供了一种大扇面角发射和大落角攻击的弹道控制方法、设备及介质，属于计算技术领域，具体包括：利用大扇面角模型进行弹道解算，得到偏航角数值和偏航角速率；实时计算扇面角数值和扇面角速率；在扇面角数值逐渐收敛至0过程中，若满足第一切换条件，则进行下一步骤，若否，则返回步骤1；大扇面角发射阶段结束，进入大落角控制阶段，利用大落角模型进行弹道解算；利用大落角模型控制落角逐渐收敛至期望落角，在大落角控制过程中，若满足第二切换条件，则返回步骤1，若否，则返回步骤4，重复该步骤直至达到弹道解算结束条件。通过本发明的方案，增大了投放包络，提高了战场适应性和空地武器作战性能。

技术领域

本发明实施例涉及计算技术领域，尤其涉及一种大扇面角发射和大落角攻击的弹道控制方法、设备及介质。

背景技术

目前，随着现代化空地作战对抗强度的日益增加，战机对大展弦比空地武器投放与使用提出了更高的要求，大展弦比空地武器朝着具有更大的发射扇面角及大落角方向发展，因此在弹道建模仿真与控制系统设计阶段需要对大扇面角发射与大落角攻击进行准确的建模描述，然而目前的弹道建模方法因欧拉角带来的奇异性问题，无法同时进行大扇面角发射和大落角攻击建模与控制。

可见，亟需一种大投放包络、强战场适应性，可提升空地武器作战性能的大扇面角发射和大落角攻击的弹道控制方法。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种大扇面角发射和大落角攻击的弹道控制方法、设备及介质，至少部分解决现有技术中存在投放包络小、战场适应性弱以及提升空地武器作战性能能力较差的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种可同时进行大扇面角发射和大落角攻击的弹道控制方法，包括：

步骤1，当以大扇面角模式进行空地武器大扇面角发射阶段时，利用大扇面角模型进行弹道解算，得到偏航角数值和偏航角速率；

步骤2，利用大扇面角模型对大扇面角进行控制，使扇面角数值逐渐收敛至0过程中，实时计算扇面角数值和扇面角速率；

步骤3，在扇面角数值逐渐收敛至0过程中，若偏航角数值、偏航角速率、扇面角数值和扇面角速率满足第一切换条件，则进行下一步骤，若否，则返回步骤1，其中，第一切换条件为扇面角数值小于扇面角阈值、偏航角数值小于偏航角阈值、扇面角速率小于扇面角速率阈值且偏航角速率小于偏航角速率阈值；

步骤4，大扇面角发射阶段结束，进入大落角控制阶段，利用大落角模型进行弹道解算；

步骤5，利用大落角模型下控制落角逐渐收敛至期望落角，在大落角控制阶段过程中，若偏航角数值、偏航角速率、扇面角数值和扇面角速率满足第二切换条件，则返回步骤1，若否，则返回步骤4，重复该步骤直至达到弹道解算结束条件，其中，第二切换条件为扇面角数值大于、偏航角数值大于、扇面角速率大于且偏航角速率大于。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述步骤1具体包括：

步骤1.1，已知空地武器的质量、转动惯量及相关状态初值得到实时飞行的气动力矢量、气动力矩矢量，建立空地武器质心平动动力学方程、绕质心转动的动力学方程和质心的运动学方程矢量模型如下，从而解算方程获得空地武器的速度矢量、角速度矢量、弹目矢径；

；

步骤1.2，利用弹体系到地面系偏航-俯仰-滚转的欧拉角转序建立空地武器绕质心转动的第一运动学模型并据此得到空地武器的俯仰角速率、偏航角速率、滚转角速率、俯仰角、偏航角数值、滚转角，其中为空地武器角速度矢量在弹体系下的三分量，第一运动学模型如下:

。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述步骤1还包括：

用分别表示空地武器的合速度与合速度在地面系的三分量，合成弹道倾角与合成弹道偏角计算如下：