一种基于轨迹预测的滑翔制导炮弹时间约束末制导律扩展方法

摘要

针对滑翔制导炮弹末制导过程中的攻击角度与攻击时间控制问题，为简化制导律设计、方便工程应用，提出了一种将现有高性能非时间约束制导律扩展为可处理时间约束形式的方案。该方案以非线性导引模型为基础、现有制导律作用下的弹丸飞行轨迹为参考轨迹，通过为弹丸预设合理的飞行时间并结合轨迹预测的方法，将滑翔制导炮弹的末制导过程分为2个阶段。第一阶段制导炮弹在扩展后的制导律作用下飞行，通过增加参考轨迹曲率、延长弹丸飞行时间的方式使攻击时间误差在有限时间内收敛至零；第二阶段制导炮弹在原始制导律作用下飞行，直至命中目标以满足脱靶量与攻击角约束。同时，通过不同工况下的大量仿真，研究了设计参数的取值范围对第一阶段中弹丸攻击时间误差收敛性能的影响。该扩展方案的推导过程无需现有制导律的显式表达，具有一定的通用性。研究结果表明：通过合理的参数设置，扩展方案可以在现有制导律的基础上实现攻击时间控制，且制导指令光滑，需用过载较小，符合作战任务要求。

关键词

滑翔制导炮弹 / 末制导 / 速度时变 / 攻击时间控制 / 攻击角约束 / 轨迹预测

基金资助

国家自然科学基金项目(52202475)