考虑捷联导引头最小视场角约束的制导策略

发布时间：2021-09-07 13:06

　　针对高超声速飞行器捷联导引头,提出导引头最小视场角（FOV）约束问题。首先分析了导引头视线角变化规律,指出在攻击固定目标时,导引头最小视场角约束在弹道末段无法被满足,导引头将丢失目标。在此基础上,基于缩短导引头丢失目标距离的目标,提出一种满足导引头最小视场角约束的制导策略。该策略不依赖于末制导律形式,当最小视场角约束无法被满足时,改变原有制导指令,主动改变弹道轨迹以增加弹体视线角,避免超出视场范围。其次,针对飞行器过载约束,设计了制导策略切换点,在到达切换点时该制导策略将结束工作,避免末端过载过大超出约束。通过对比仿真验证了所提出制导策略有效性,能够大幅度减少导引头丢失目标距离,工程上有利于提高末端命中精度。 

【文章来源】：航空学报. 2020,41(S2)北大核心EICSCD

【文章页数】：11 页

【部分图文】：

二维平面内偏置导引头的角度关系示意图

对于攻击地面固定目标的制导飞行器，不失一般性，假设俯仰通道采用考虑落角约束的弹道成形制导律，偏航通道采用比例导引制导律。制导律形式如下[18]:式中：tgo为剩余飞行时间；为弹目视线高低、方位角速度；Np、Nq、N分别为制导律系数，工程上取值通常为4、2和4；θf为期望的落角。

从图7(a）的弹道曲线可以看到，即便存在较大的侧向位置偏差，飞行器侧向在制导律的作用下很快对正目标。图7(c）给出飞行器姿态角变化曲线，飞行器采用STT飞行模式，滚转角指令始终保持为0。而从图7(b）给出的导引头体视线角变化曲线则可以看到，视线方位角εφ始终保持在较小范围内，能够满足侧向视场角约束。但高低方位角ε?受到纵向制导律影响，在弹目距离16.6km时即小于5°这个最小视场角约束值。这意味着在实际飞行情况下，导引头将会在弹目距离16.6km时即丢失目标。图7(d）给出的过载曲线则表明，随着导弹接近目标，侧向过载逐渐收敛至0，纵向过载始终满足过载约束。图7 未采用制导策略仿真结果

【参考文献】：
期刊论文
[1]反辐射无人机搜索航路规划导引头视场建模[J]. 刘培宾,盛怀洁.  飞行力学. 2019(04)
[2]Adaptive weighting impact angle optimal guidance law considering seeker’s FOV angle constraints[J]. LI Ran,WEN Qiuqiu,TAN Wangchun,ZHANG Yijie.  Journal of Systems Engineering and Electronics. 2018(01)
[3]考虑导引头视场角和落角约束的制导方法[J]. 张道驰,孙静,温求遒,夏群利.  北京理工大学学报. 2016(05)
[4]带视场角限制的攻击时间控制制导律[J]. 杨哲,林德福,王辉.  系统工程与电子技术. 2016(09)

博士论文
[1]小型无人机载制导炸弹最优轨迹与精确制导技术研究[D]. 张道驰.北京理工大学 2016



本文编号：3389599