反舰导弹“双一”攻击最大攻击角计算方法
发布时间：2021-09-25 11:50
针对反舰导弹"双一"攻击作战中航路攻击角的制订缺乏定量依据、飞行航路中转弯角影响考虑不足等问题,研究最大攻击角计算方法。从反舰导弹飞行航路的航路点数量、转弯角、航路点间距、航程等方面对约束条件进行建模;提出了以攻击角最大、航程最短为目标函数的双目标规划方法;分析了航路点间距、航路点转弯角之间的关系。最后仿真计算了航路点数量确定与变化两种情况下的最大攻击角。结果表明:随着航路点数量的增加,反舰导弹最大攻击角迅速增大,但对反舰导弹的航程提出了更高要求;若过度追求大攻击角,将难以发挥反舰导弹的射程优势。
【文章来源】：火力与指挥控制. 2020,45(02)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
反舰导弹不同航路的攻击角攻击角，是指反舰导弹航路飞行结束，开启末
对水面舰艇目标的舷角，用谆表示。通常规定反舰导弹位于水面舰艇目标左舷，攻击角为负值；右舷为正值，因而有谆∈［-180°，180°］。由于导弹与目标的距离、导弹动力航程、航路点数量等因素的制约，反舰导弹的攻击角通常并不能为-180°~180°范围内的任意角度，而是不能超过最大攻击角（或负值时为最小攻击角）。因此，“双一”攻击中制订多方向攻击的前提是解算出反舰导弹的最大攻击角。2反舰导弹“双一”攻击最大攻击角双目标规划方法设反舰导弹发射点位于L点，目标位于T点，两者的水平直线距离为D0，如图2所示。反舰导弹飞行航路上设置了n个航路点，分别为P1、P2、…、Pn。图2反舰导弹飞行航路与攻击角为简化描述，设发射点位于水面舰艇目标正前方，且令谆∈［0°，360°］，那么当谆>180°时属于左舷。实际上，发射点通常并不在水面舰艇目标正前方，则可先旋转水面舰艇目标方位使之满足，求解结束后再进行逆旋转操作即可。2.1目标函数模型最大攻击角越大，可实现更多的导弹从更多方向上进行攻击。同时，考虑到航路点越多，反舰导弹航程将增加，而且导弹自控终点的误差将增大。因此，目标函数为：攻击角谆最大时航程RMis最短，即（1）2.1.1导弹攻击角计算模型反舰导弹飞行航路、发射点L与目标点E连线构成了一个封闭的多边形，令θi（i=1，2，…，n）表示各航路点转弯角，即多边形各顶点的内角，有θi∈［0°，360°］。因此，多边形内角和ΦT的计算公式为（2）式中，θ0表示发射偏角，即反舰导弹发射点指向第1个航路点与发射点指向目标点之间的夹角。根据多边形内角和与顶点关系的特性，有（3）由式（2）与式（3）可解算得（4）2.1.2导弹飞行航程计算模型反舰导弹
罗木生，等：反舰导弹“双一”攻击最大攻击角计算方法（总第45-）式中，s1表示发射点与第1个航路点之间的距离；si（i=2，3，…，n）表示第i-1个与第i个航路点之间的距离；sn+1表示第n个（最后一个）航路点与目标之间的水平距离。实际上，反舰导弹过航路点的飞行航迹如图3所示。在到达航路点Pi前的Ei点，反舰导弹开始转弯至Fi结束，不过航路点Pi直接飞向下一段航路。其中，Ei、Fi点分别为对应两条路径与圆的切点。图3反舰导弹过航路点的飞行航路因此，在过航路点Pi时，忽略转弯飞行与考虑转弯飞行，反舰导弹的航程差△Si为（6）式中，Ri表示反舰导弹的转弯半径；表示转弯角θi的弧度值，即。由式（5）和式（6）可解算得反舰导弹的实际航程为（7）2.2导弹飞行航路约束建模反舰导弹飞行航路的航路点数量、转弯角、航路点间距、航程等因素对最大攻击角的均有较大影响。2.2.1航路点数量一般来说，反舰导弹在其设计过程中便确定了每条航路上航路点数量的最大值N0。不同类型的反舰导弹，N0的取值有所不同。显然，在规划反舰导弹飞行航路时，需满足（8）2.2.2航路点转弯角考虑到反舰导弹转弯半径通常较大，在各航路点上一般不进行大角度转弯，即，航路点转弯角应接近于180°。设θmin表示反舰导弹最小允许的转弯角。那么，航路点转弯角需满足（9）2.2.3航路点间距离反舰导弹发射起飞后，需经过一段距离的飞行后才能进入稳定飞行。因此，第1个航路点与发射点的水平距离不得小于最小值sstart。则有（10）发射起飞后，反舰导弹通常需要爬升或降高飞行，因而导弹实际飞行的路程要大于水平距离。为了能够顺利完成转弯、转向，相邻航路点之间的距离
本文编号：3409680
【文章来源】：火力与指挥控制. 2020,45(02)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
反舰导弹不同航路的攻击角攻击角，是指反舰导弹航路飞行结束，开启末
对水面舰艇目标的舷角，用谆表示。通常规定反舰导弹位于水面舰艇目标左舷，攻击角为负值；右舷为正值，因而有谆∈［-180°，180°］。由于导弹与目标的距离、导弹动力航程、航路点数量等因素的制约，反舰导弹的攻击角通常并不能为-180°~180°范围内的任意角度，而是不能超过最大攻击角（或负值时为最小攻击角）。因此，“双一”攻击中制订多方向攻击的前提是解算出反舰导弹的最大攻击角。2反舰导弹“双一”攻击最大攻击角双目标规划方法设反舰导弹发射点位于L点，目标位于T点，两者的水平直线距离为D0，如图2所示。反舰导弹飞行航路上设置了n个航路点，分别为P1、P2、…、Pn。图2反舰导弹飞行航路与攻击角为简化描述，设发射点位于水面舰艇目标正前方，且令谆∈［0°，360°］，那么当谆>180°时属于左舷。实际上，发射点通常并不在水面舰艇目标正前方，则可先旋转水面舰艇目标方位使之满足，求解结束后再进行逆旋转操作即可。2.1目标函数模型最大攻击角越大，可实现更多的导弹从更多方向上进行攻击。同时，考虑到航路点越多，反舰导弹航程将增加，而且导弹自控终点的误差将增大。因此，目标函数为：攻击角谆最大时航程RMis最短，即（1）2.1.1导弹攻击角计算模型反舰导弹飞行航路、发射点L与目标点E连线构成了一个封闭的多边形，令θi（i=1，2，…，n）表示各航路点转弯角，即多边形各顶点的内角，有θi∈［0°，360°］。因此，多边形内角和ΦT的计算公式为（2）式中，θ0表示发射偏角，即反舰导弹发射点指向第1个航路点与发射点指向目标点之间的夹角。根据多边形内角和与顶点关系的特性，有（3）由式（2）与式（3）可解算得（4）2.1.2导弹飞行航程计算模型反舰导弹
罗木生，等：反舰导弹“双一”攻击最大攻击角计算方法（总第45-）式中，s1表示发射点与第1个航路点之间的距离；si（i=2，3，…，n）表示第i-1个与第i个航路点之间的距离；sn+1表示第n个（最后一个）航路点与目标之间的水平距离。实际上，反舰导弹过航路点的飞行航迹如图3所示。在到达航路点Pi前的Ei点，反舰导弹开始转弯至Fi结束，不过航路点Pi直接飞向下一段航路。其中，Ei、Fi点分别为对应两条路径与圆的切点。图3反舰导弹过航路点的飞行航路因此，在过航路点Pi时，忽略转弯飞行与考虑转弯飞行，反舰导弹的航程差△Si为（6）式中，Ri表示反舰导弹的转弯半径；表示转弯角θi的弧度值，即。由式（5）和式（6）可解算得反舰导弹的实际航程为（7）2.2导弹飞行航路约束建模反舰导弹飞行航路的航路点数量、转弯角、航路点间距、航程等因素对最大攻击角的均有较大影响。2.2.1航路点数量一般来说，反舰导弹在其设计过程中便确定了每条航路上航路点数量的最大值N0。不同类型的反舰导弹，N0的取值有所不同。显然，在规划反舰导弹飞行航路时，需满足（8）2.2.2航路点转弯角考虑到反舰导弹转弯半径通常较大，在各航路点上一般不进行大角度转弯，即，航路点转弯角应接近于180°。设θmin表示反舰导弹最小允许的转弯角。那么，航路点转弯角需满足（9）2.2.3航路点间距离反舰导弹发射起飞后，需经过一段距离的飞行后才能进入稳定飞行。因此，第1个航路点与发射点的水平距离不得小于最小值sstart。则有（10）发射起飞后，反舰导弹通常需要爬升或降高飞行，因而导弹实际飞行的路程要大于水平距离。为了能够顺利完成转弯、转向，相邻航路点之间的距离
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