三體對(duì)抗策略的預(yù)警機(jī)主動(dòng)防御最優(yōu)協(xié)同制導(dǎo)算法
發(fā)布時(shí)間:2021-10-23 10:09
針對(duì)預(yù)警機(jī)機(jī)動(dòng)能力有限,在空戰(zhàn)中易受到敵方先進(jìn)導(dǎo)彈的"瞄準(zhǔn)斬首"威脅的作戰(zhàn)情況,研究由預(yù)警機(jī)或者護(hù)航機(jī)發(fā)射防御導(dǎo)彈以對(duì)抗來(lái)襲導(dǎo)彈,并在戰(zhàn)場(chǎng)感知、信息共享、戰(zhàn)術(shù)協(xié)同的條件下,預(yù)警機(jī)進(jìn)行規(guī)避動(dòng)作的主動(dòng)防御方法設(shè)計(jì)。充分利用最優(yōu)控制理論,在研究推導(dǎo)二維平面下目標(biāo)飛機(jī)、防御導(dǎo)彈、目標(biāo)導(dǎo)彈組成的三體攻防對(duì)抗問(wèn)題中最優(yōu)協(xié)同制導(dǎo)算法的基礎(chǔ)上,通過(guò)三維空間主動(dòng)防御過(guò)程的二維投影的方法,將三維主動(dòng)防御制導(dǎo)律設(shè)計(jì)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為兩個(gè)相互約束的二維平面制導(dǎo)律(水平面和垂直面)設(shè)計(jì)問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了協(xié)同制導(dǎo)律從二維向三維的擴(kuò)展。仿真結(jié)果表明,相對(duì)于傳統(tǒng)的攔截制導(dǎo)算法,所提出的制導(dǎo)算法不僅滿足所需的攔截精度,而且具有較小的攔截過(guò)載,具有一定的優(yōu)越性。
【文章來(lái)源】:空軍工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,21(02)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
二維攻擊導(dǎo)彈-目標(biāo)機(jī)相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系
攻擊導(dǎo)彈(Attacking Missile,M):攻擊目標(biāo)飛行器;防御導(dǎo)彈(Defender Missile,D):攔截攻擊導(dǎo)彈;預(yù)警機(jī)(Evading Aircraft,T):促進(jìn)攔截導(dǎo)彈成功摧毀攻擊導(dǎo)彈,同時(shí)規(guī)避攻擊導(dǎo)彈的攻擊。三體對(duì)抗問(wèn)題可分為2組追逃問(wèn)題,即M→T追逃問(wèn)題和D→M追逃問(wèn)題。攻擊導(dǎo)彈M,防御導(dǎo)彈D,目標(biāo)機(jī)T組成的三體攻防對(duì)抗模型如圖2所示。圖中,X軸是M→T的初始視線,xi(i=M,D,T)、yi(i=M,D,T)分別為X軸、Y軸方向的坐標(biāo);(Vi,ai,γi)為各飛行器的速度、加速度和航向角,且ai⊥Vi,i={M,D,T};λMT,λMD為M→T,D→M的視線角;rMT,rMD為M→T,D→M的相對(duì)距離;yMT,yMD為rMT,rMD沿Y軸的分量。
在實(shí)際主動(dòng)防御對(duì)抗中,整個(gè)作戰(zhàn)過(guò)程均是在三維空間中完成的。因此,對(duì)于“戰(zhàn)斗機(jī)-攻擊導(dǎo)彈-防御導(dǎo)彈”三者的對(duì)抗問(wèn)題,必須在三維空間中進(jìn)行研究。從理論上講,一個(gè)三維空間運(yùn)動(dòng),可以通過(guò)2個(gè)或多個(gè)二維運(yùn)動(dòng)分別加以描述[17],因此本文考慮將三維空間的三體對(duì)抗過(guò)程,將其對(duì)抗軌跡分別投影到空間坐標(biāo)系下兩平面平面中分別研究,以圖3為例,投影至和平面。式中:M(xM,yM,zM),D(xD,yD,zD),T(xT,yT,zT),
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于多模型自適應(yīng)估計(jì)的機(jī)動(dòng)目標(biāo)攔截[J]. 花文華,陳興林. 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(03)
[2]比例導(dǎo)引律研究現(xiàn)狀及其發(fā)展[J]. 王亞飛,方洋旺,周曉濱. 火力與指揮控制. 2007(10)
[3]論空空反導(dǎo)彈武器[J]. 馬明. 戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù). 2002(05)
本文編號(hào):3452993
【文章來(lái)源】:空軍工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,21(02)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
二維攻擊導(dǎo)彈-目標(biāo)機(jī)相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系
攻擊導(dǎo)彈(Attacking Missile,M):攻擊目標(biāo)飛行器;防御導(dǎo)彈(Defender Missile,D):攔截攻擊導(dǎo)彈;預(yù)警機(jī)(Evading Aircraft,T):促進(jìn)攔截導(dǎo)彈成功摧毀攻擊導(dǎo)彈,同時(shí)規(guī)避攻擊導(dǎo)彈的攻擊。三體對(duì)抗問(wèn)題可分為2組追逃問(wèn)題,即M→T追逃問(wèn)題和D→M追逃問(wèn)題。攻擊導(dǎo)彈M,防御導(dǎo)彈D,目標(biāo)機(jī)T組成的三體攻防對(duì)抗模型如圖2所示。圖中,X軸是M→T的初始視線,xi(i=M,D,T)、yi(i=M,D,T)分別為X軸、Y軸方向的坐標(biāo);(Vi,ai,γi)為各飛行器的速度、加速度和航向角,且ai⊥Vi,i={M,D,T};λMT,λMD為M→T,D→M的視線角;rMT,rMD為M→T,D→M的相對(duì)距離;yMT,yMD為rMT,rMD沿Y軸的分量。
在實(shí)際主動(dòng)防御對(duì)抗中,整個(gè)作戰(zhàn)過(guò)程均是在三維空間中完成的。因此,對(duì)于“戰(zhàn)斗機(jī)-攻擊導(dǎo)彈-防御導(dǎo)彈”三者的對(duì)抗問(wèn)題,必須在三維空間中進(jìn)行研究。從理論上講,一個(gè)三維空間運(yùn)動(dòng),可以通過(guò)2個(gè)或多個(gè)二維運(yùn)動(dòng)分別加以描述[17],因此本文考慮將三維空間的三體對(duì)抗過(guò)程,將其對(duì)抗軌跡分別投影到空間坐標(biāo)系下兩平面平面中分別研究,以圖3為例,投影至和平面。式中:M(xM,yM,zM),D(xD,yD,zD),T(xT,yT,zT),
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于多模型自適應(yīng)估計(jì)的機(jī)動(dòng)目標(biāo)攔截[J]. 花文華,陳興林. 沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(03)
[2]比例導(dǎo)引律研究現(xiàn)狀及其發(fā)展[J]. 王亞飛,方洋旺,周曉濱. 火力與指揮控制. 2007(10)
[3]論空空反導(dǎo)彈武器[J]. 馬明. 戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù). 2002(05)
本文編號(hào):3452993
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