CN114815874A - 一种具有末端引导能力的无人机飞行控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种具有末端引导能力的无人机飞行控制方法，该方法将无人机飞行过程分为初制导、中制导以及末制导三个阶段，所述初制导阶段无人机起飞并进入巡航阶段，包括地检段、地面等待段、发射起飞段以及起飞爬升段；所述中制导阶段无人机被引导至攻击目标空域，实时完成对攻击目标的搜索、捕捉以及跟踪，包括爬升段、平飞段以及指令飞行段；所述末制导阶段通过寻的制导完成对攻击目标的攻击，包括初始调整段、攻击准备段、末端攻击段以及复飞拉起段。本申请对于具有末端引导能力的无人机提出了一套体系化的飞行阶段控制方法，实现了无人机的综合飞行管理，同时还为常规无人机改装为具有末端引导能力的无人机给出了相应的指导性建议和措施。

Description

一种具有末端引导能力的无人机飞行控制方法

技术领域

本申请涉及无人机领域，具体涉及无人机电子对抗技术领域，尤其涉及一种具有末端引导能力的无人机的飞行阶段控制方法。

背景技术

具有末端引导能力的无人机的发展是无人机在未来电子战领域应用的重要扩展。具有末端引导能力的无人机是综合反辐射导弹和无人机的长处并加以改进而研制出来的新一代无人机，是一种利用敌方雷达等辐射源辐射的电磁波信号搜索、跟踪并摧毁敌方辐射源的自主防御系统，是一种特殊的无人攻击机。相比反辐射导弹，具有末端引导能力的无人机具有以下优势：(1)远程攻击能力强，具有较长的滞空时间，可以在敌防空系统覆盖范围之外发射，依靠导航设备飞至目标区域，而反辐射导弹的射程仅为几十公里，需要载机进行抵近发射，大大限制了其攻击距离；(2)对敌方辐射源的压制能力强，反辐射导弹飞行速度快，基本不具备巡航能力，难以实现对敌方辐射源的持续压制，相比之下，具有末端引导能力的无人机可以长时间在目标上空巡逻搜索，待敌方雷达开机时再发起攻击，可以持续压制敌方的雷达等辐射源，对敌方雷达等操作人员起到震慑作用；(3)对发射条件的要求较低，具有末端引导能力的无人机在防区外发射，作战使用方便灵活，相比之下，反辐射导弹发射前要用载机上的侦察设备测定目标辐射源的参数，为提高实时打击效果，发射载机都必须配备相应的高精度辐射源探测系统，所以反辐射导弹对发射条件尤其是载机的要求十分高；(4)效费比高，作战使用更加灵活，具有末端引导能力的无人机在作战效果上类似于防区外导弹或巡航导弹，自身具备自主探测和目标定位与攻击能力，而且可在敌防空系统雷达关机时留空巡航搜索并攻击目标。

具有末端引导能力的无人机虽然同时具备了无人机和导弹的优点，但其控制策略也更加复杂，尤其在末端阶段，不同于常规无人机的巡场返航，具有末端引导能力的无人机在末端阶段需要执行相应的攻击任务，因此，对于攻击过程中的无人机控制管理十分复杂。但是，对于具有末端引导能力的无人机，现有技术并没有形成体系化的全飞行阶段管理控制方法。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的问题和不足，本申请提出了一种具有末端引导能力的无人机飞行控制方法，

为了实现上述发明目的，本申请的技术方案具体如下：

一种具有末端引导能力的无人机飞行阶段控制方法，将无人机整个飞行过程分为初制导阶段、中制导阶段以及末制导阶段三个阶段，所述初制导阶段无人机起飞并进入巡航阶段，包括地检段、地面等待段、发射起飞段以及起飞爬升段；所述中制导阶段无人机被引导至攻击目标空域，实时完成对攻击目标的搜索、捕捉以及跟踪，包括爬升段、平飞段以及指令飞行段；所述末制导阶段通过寻的制导完成对攻击目标的攻击，包括初始调整段、攻击准备段、末端攻击段以及复飞拉起段。

进一步地，所述初制导阶段包括：

a.无人机在地面收到地检指令，完成相应的地检操作，将地检数据发送给综合检测设备；

b.无人机收到退出地检指令，进入地面等待，各个舵面偏度为常值；

c.无人机收到发射起飞指令，飞机发射起飞，控制无人机加速，达到安全高度，油门保持最大连续可用转速的一定比例，纵向控制俯仰角保持发射姿态，横向控制翼平；

d.控制无人机快速爬升，判断无人机飞行高度与期望飞行高度之间的差值是否满足转入中制导阶段的航行段门限要求，若满足，则无人机进入中制导阶段的航行段飞行，否则继续爬升。

进一步地，所述中制导阶段包括：

e.无人机进入航行段，根据无人机飞行高度与期望飞行高度之间的差值，无人机选择进入爬升段、平飞段以及下降段中的其中一个阶段，此后若无人机接收到地面站发送的飞行指令，则进入步骤f，否则直接转入步骤g；

f.无人机进行指令飞行，包括指令平飞、指令爬升、指令下降、左盘、右盘以及向点飞，无人机执行完指令飞行任务后，进入步骤g；

g.无人机在目标空域巡航飞行，一旦发现攻击目标，若无人机飞行状态满足执行末端攻击条件时，则进入末制导阶段，否则继续在目标空域巡航飞行，按照进入末端攻击的条件调整无人机姿态、位置和速度。

进一步地，所述末制导阶段包括：

h.获取无人机视线方向与速度方向的夹角，若视线方向与速度方向的夹角大于临界攻击的视线倾角，则根据当前无人机飞行状态确定转弯方向，以极限过载给定转弯，直至攻击目标位于攻击前半球，接着进入步骤i；若视线方向与速度方向的夹角小于临界攻击的视线倾角，但制导解算过载给定超限，则不断调整制导律输出参数直至满足要求，进入步骤j；若视线方向与速度方向的夹角小于临界攻击的视线倾角，并且制导解算过载给定未超限，则直接进入步骤j；

i.获取攻击目标的雷达波束，若攻击目标的雷达波束稳定落入跟踪视场，并且制导律输出参数未超限，则直接进入步骤j；若攻击目标的雷达波束稳定落入跟踪视场，但是制导律输出参数超限，则不断调整制导律输出参数直至满足要求，进入步骤j；

j.无人机以期望飞行高度稳定飞行，控制发送机表速为最佳攻击速度，若无人机保持上述状态2s以上，则进入步骤k，否则保持当前的飞行状态；

k.无人机执行攻击任务，对目标进行攻击。

进一步地，所述步骤e，包括：

当无人机飞行高度与期望飞行高度之间的差值大于设定的进入爬升阶段的高度时，无人机进入爬升段，无人机纵向通过俯仰角控制表速，发动机采用连续可用最大油门，副翼控制无人机跟踪航线飞行；

当无人机处于爬升段时，若无人机飞行高度与期望飞行高度之间的差值小于爬升转平飞的公差带，无人机进入平飞段，无人机纵向保持高度飞行，发动机控制表速，副翼控制无人机跟踪航线飞行；当无人机处于下降段时，若无人机飞行高度与期望飞行高度之间的差值小于下降转平飞的公差带，无人机进入平飞段，无人机纵向保持高度飞行，发动机控制表速，副翼控制无人机跟踪航线飞行；

当无人机飞行高度与期望飞行高度之间的差值小于设定的进入下降段的高度时，无人机进入下降段，无人机纵向通过俯仰角控制表速，发动机采用连续可用最小油门，副翼控制无人机跟踪航线飞行。

进一步地，所述步骤k中，若系统发生故障或外界干扰致使无人机偏离视线，或攻击目标丢失，并且无人机飞行高度大于等于决断高度，无人机退出末制导阶段，返回至中制导阶段，保持巡航模式飞行，否则无人机继续保持末制导阶段飞行，执行攻击任务。

进一步地，当无人机进入末制导阶段时，若无人机满足末制导阶段退出条件，并且飞行高度大于等于决断高度，无人机退出末制导阶段，返回至中制导阶段，保持巡航模式飞行；若无人机满足末制导阶段退出条件，飞行高度小于决断高度，无人机直接攻击目标。

进一步地，所述决断高度是指根据当前无人机飞行高度、飞行速度以及最大过载能力，确定能安全拉起的最低高度为决断高度。

进一步地，当无人机离场后，若无人机飞行高度与期望飞行高度之间的差值大于等于150m，无人机进入中制导阶段的航行段飞行，否则继续爬升。

本申请的有益效果：

本申请对于具有末端引导能力的无人机，特别的提出了一套体系化的飞行阶段控制流程方法，不仅能够实现无人机的综合飞行管理，同时还为常规无人机改装为具有末端引导能力的无人机给出了相应的指导性建议和措施。

附图说明

图1为本申请方法流程图；

图2为本申请导引头开机搜索圆示意图；

图3为本申请无人机进入攻击的临界视线倾角示意图；

图4为本申请视线偏角调整示意图；

图5为本申请进入攻击状态提前量设置示意图；

图6为本申请虚拟航点选择示意图；

图7为本申请末制导退出示意图；

图8为本申请最佳攻击站位示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将通过几个具体的实施例来进一步说明实现本申请发明目的的技术方案，需要说明的是，本申请要求保护的技术方案包括但不限于以下实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

具有末端引导能力的无人机虽然同时具备了无人机和导弹的优点，但其控制策略也更加复杂，尤其在末端阶段，不同于常规无人机的巡场返航，具有末端引导能力的无人机在末端阶段需要执行相应的攻击任务，因此，对于攻击过程中的无人机控制管理十分复杂，现有技术并没有形成体系化的全飞行阶段管理控制方法。

基于此，本申请针对具有末端引导能力的无人机，在其全飞行阶段，提出了一套体系化的飞行控制方法，不仅能够实现无人机的综合飞行管理，同时还为常规无人机改装为具有末端引导能力的无人机给出了相应的指导性建议和措施。

本实施例公开了一种具有末端引导能力的无人机飞行控制方法，本实施例将无人机整个飞行过程按照制导方式的不同，从地面等待到执行攻击全过程定义为三个大飞行阶段，分别为初制导阶段、中制导阶段以及末制导阶段；在初制导阶段，无人机顺利实现起飞并进入中制导阶段的巡航段，初制导阶段设置包括地检段、地面等待段、发射起飞段以及起飞爬升段等起飞阶段的控制；在中制导阶段，无人机被引导至攻击目标空域，实时完成对攻击目标的搜索、捕捉以及跟踪，设置包括爬升段、平飞段、下降段的巡航控制管理以及指令飞行段的控制管理；在末制导阶段，无人机通过寻的制导完成对攻击目标的攻击，设置包括初始调整段、攻击准备段、末端攻击段以及复飞拉起段等的末端攻击控制管理。

参照说明书附图1，该方法主要包括以下步骤：

S101.初制导阶段

a.无人机在地面进行等待，在收到地检指令后，完成相应的地检操作，并将地检数据发送给综合检测设备，在地检时，无人机将飞行阶段切为地检，向综合检测设备周期发送数据，根据综合检测设备发出的指令执行相应的动作。

b.无人机收到退出地检指令，进入地面等待，各个舵面偏度为常值；升降舵控制舵面回零；初始化发动机转速为地面慢车，若由其他阶段切入地面等待，则发动机指令保持上一阶段的发动机指令；副翼控制：舵面回零；方向舵控制：舵面回零。

c.无人机收到发射起飞指令，飞机发射起飞，控制无人机加速，达到安全高度，油门保持最大连续可用转速的一定比例，纵向控制俯仰角保持发射姿态，横向控制翼平。

d.控制无人机快速爬升，判断无人机飞行高度与期望飞行高度之间的差值是否满足转入中制导阶段的航行段门限要求，若满足，则无人机进入中制导阶段的航行段飞行，否则继续爬升；升降舵控制俯仰角，无人机飞行高度达到某一高度后，通过俯仰角控制表速，发动机采用油门控制，油门目标可以根据高度插值；副翼控制滚转角，无人机飞行高度达到某一高度后，跟航线；方向舵采用方向舵预置与内环增稳控制。

在本申请实施例中，需要说明的时，在步骤b中，若无人机出现以下状态，无人机同样进入地面等待状态：

(1)无人机上电默认进入该阶段；

(2)无人机处于回收段，并且接地标志位为接地状态一定时间后；

(3)无人机收到有效中止起飞指令；

(4)无人机飞行管理器与综合检测设备通讯中断一段时间。

在本申请实施例中，需要进一步说明的是，在步骤d中，若无人机飞行高度与期望飞行高度之间的差值大于等于150m，无人机进入中制导阶段的航行段飞行，否则继续爬升。

在本申请实施例中，需要进一步说明的是，油门控制目标可由地面站“爬升油门装订”指令控制，当装订参数有效时，油门控制目标按“爬升油门装订”的参数执行。

S102.中制导阶段

e.无人机进入航行段，根据无人机飞行高度与期望飞行高度之间的差值，或按照航线规划高度，无人机选择进入爬升段、平飞段以及下降段中的其中一个阶段，此后若无人机接收到地面站的飞行指令，无人机按照对应的飞行指令，进入步骤f进行指令飞行，否则直接由航行段转入步骤g。

1)爬升

当无人机飞行高度与期望飞行高度之间的差值大于设定的进入爬升阶段的高度时，无人机进入爬升段，无人机纵向通过俯仰角控制表速，发动机采用连续可用最大油门，副翼控制无人机跟踪航线飞行。

2)平飞

当无人机处于爬升段时，若无人机飞行高度与期望飞行高度之间的差值小于爬升转平飞的公差带，无人机进入平飞段，无人机纵向保持高度飞行，发动机控制表速，副翼控制无人机跟踪航线飞行；当无人机处于下降段时，若无人机飞行高度与期望飞行高度之间的差值小于下降转平飞的公差带，无人机进入平飞段，无人机纵向保持高度飞行，发动机控制表速，副翼控制无人机跟踪航线飞行。

3)下降

当无人机飞行高度与期望飞行高度之间的差值小于设定的进入下降段的高度时，无人机进入下降段，无人机纵向通过俯仰角控制表速，发动机采用连续可用最小油门，副翼控制无人机跟踪航线飞行。

f.无人机进行指令飞行，包括指令平飞、指令爬升、指令下降、左盘、右盘以及向点飞，无人机执行指令飞行后，转入步骤g；

g.无人机在目标空域巡航飞行，一旦发现攻击目标，若无人机飞行状态满足执行末端攻击条件时，则进入末制导阶段，否则继续在目标空域巡航飞行，按照进入末端攻击的条件调整无人机姿态、位置和速度。

在本申请实施例中，需要说明的是，无人机爬升转平飞的共差点可以根据升降速度插值，升降速度越大，公差带越大，对于亚音速无人机，最大不宜超过200，最小不宜小于50；同理可得无人机下降转平飞的公差带。

在本申请实施例中，需要进一步说明的是，所述指令平飞是指无人机纵向保持高度飞行，横向保持航迹角飞行，发动机控制表速；所述指令爬升是指无人机纵向通过俯仰角控制表速，发动机采用连续可用最小油门，横向保持航迹角飞行；所述指令下降是指通过俯仰角控制表速，发动机采用连续可用最大油门，横向保持航迹角飞行；所述左盘以及右盘是指以当前位置为切点，根据盘旋半径与进入时的速度计算盘旋坡度，控制飞机盘旋飞行。纵向保持高度飞行，横向圆弧航迹跟踪飞行，发动机控制表速；所述向点飞的经纬度参数为飞行的位置目标，纵向控制与航行段调用逻辑一致，横航向控制在距设定航点待飞距大于一定距离时控制律调用与航行段一致，距设定航点待飞距小于一定距离后保持当前航迹进行平直飞，控制律调用与指令平飞一致；发动机控制：表速控制，以进入向点飞指令的速度参数(该表速经过性能管理模块计算)为表速控制目标。

在本申请实施例中，需要说明的是，无人机在中制导阶段巡航飞行时，以攻击区域中心为圆心，导引头的探测距离为半径形成对应的搜索圆，当无人机进入所述搜索圆范围内后，其导引头开机，无人机通过对攻击目标的雷达进行探测实现对攻击目标的搜索与捕捉。

在本申请实施例中，需要进一步说明的是，无人机在捕捉到攻击目标后，还需要进一步判断无人机的导引头是否满足进入末制导条件，接着再判断无人机的飞行状态是否满足要求；无人机导引头满足进入末制导阶段的条件具体为：

(1)导引头的工作状态处于跟踪状态

由于导引头的工作状态起飞时默认为信号搜索状态，因此，导引头开机后在预先设定的时间或航点的工作状态应该设置为跟踪状态，开始接收攻击目标的雷达所发射的电磁信号参数，并最终锁定攻击目标。

(2)导引头持续稳定获取攻击目标信息

导引头获取导引信息瞬间解算的过载及滚转角可能存在较大跳动，而导引头持续稳定工作后导引头输出的信息收敛。

在本申请实施例中，需要进一步说明的是，无人机飞行状态满足执行末端攻击条件是指无人机进入稳定平飞状态，其飞行姿态、飞行高度以及飞行速度均满足攻击姿态、攻击高度以及攻击速度的要求。

在本申请实施例中，需要进一步说明的是，无人机进入末制导阶段还需要满足以下条件：

(1)无人机满足攻击性能包线。

无人机处于稳定平飞状态，若满足攻击性能包线则可进入末制导阶段执行攻击任务，否则需要先进行调整，待满足攻击条件后再进入末制导阶段执行攻击，调整段的主要目标是使飞行状态满足中制导与末制导之间的交接条件。

(2)攻击目标位于飞行器攻击前半球的角度q₀范围内，即视线方向与速度方向夹角不大于q₀

为速度向量(地速)，

为视线向量

(3)无人机过载给定未超限

过载给定位于Nz_min～Nz_max之间，Nz_min为允许可用最小过载，Nz_min为允许可用最大过载。

在本申请实施例中，需要进一步说明书的是，末制导阶段攻击性能包线主要考虑以下几个方面：

(1)各高度下脱靶量满足要求，并且极限速度未超出右边界的末端攻击性能，其中，脱靶量个位数量级，不超过10m。

(2)各高度速度下的脱靶临界状态，其中，脱靶临界状态为脱靶量大于预设的脱靶量状态。

(3)各高度下最大落角对应的可攻击临界视线，其中，最大落角为65±15。

在本申请实施例中，需要进一步说明的是，在中制导阶段，无人机通过导引头对攻击目标的雷达进行实时跟踪时，若攻击目标丢失，则无人机会继续保持中制导阶段巡航飞行，否则无人机由中制导阶段进入末制导阶段，无人机被引导至执行末端攻击的虚拟航点。

在本申请实施例中，需要进一步说明书的是，以无人机-攻击目标之间的连线与以攻击目标为圆心、攻击半径为半径所成圆的交点为虚拟航点，以无人机当前的位置为起始点，引导无人机进入最佳攻击站位。

在本申请实施例中，需要进一步说明书的是，引导无人机进入最佳攻击站位的过程可以通过以下方式实现：

(1)探测到视线偏角与视线倾角信息后，控制无人机航向对准视线方向，调整视线偏角在小范围内，即10°以内；

(2)对准视线后，控制无人机对准攻击目标飞行，预先设定视线倾角提前量Δq，最佳攻击状态对应的临界视线倾角为q_e0，当视线倾角大于q_e0-Δq时，无人机进入末制导阶段，提前量的选择和攻击的速度有关系，提前量不宜过大，建议选择5°以内；提前量的选择是为了保护进入攻击时刻的视线倾角未超出临界视线倾角；

(3)当视线倾角大于临界视线倾角q_e0后，放弃攻击，调整飞机待飞点为设定的虚拟航点，虚拟航点选择为临界视线倾角前一点，对应的视线角为q_e0-Δq'，无人机重新进入攻击状态；虚拟航点的选择是为了保证无人机在到达虚拟航点后有时间调整飞机姿态，以达到最佳攻击状态，满足最佳攻击站位。

S103.末制导阶段

h.获取无人机视线方向与速度方向的夹角，若视线方向与速度方向的夹角大于临界攻击的视线倾角，则根据当前无人机飞行状态确定转弯方向，以极限过载给定转弯，控制无人机转弯，直至攻击目标位于攻击前半球，接着进入步骤i；若视线方向与速度方向的夹角小于临界攻击的视线倾角，但制导解算过载给定超限，则无人机需要不断调整制导律输出参数直至满足要求，未超限，接着进入步骤j；若视线方向与速度方向的夹角小于临界攻击的视线倾角，并且制导解算过载给定未超限，则直接进入步骤j；

i.获取攻击目标的雷达波束，若攻击目标的雷达波束稳定落入跟踪视场，并且制导律输出参数未超限，则直接进入步骤j；若攻击目标的雷达波束稳定落入跟踪视场，但是制导律输出参数超限，则无人机需要不断调整制导律输出参数直至满足要求，未超限，接着进入步骤j；

j.无人机以期望飞行高度稳定飞行，控制发送机表速为最佳攻击速度，若无人机保持上述状态2s以上，则进入步骤k，否则保持当前的飞行状态，直至满足要求后再进入步骤k；

k.无人机执行攻击任务，对目标进行攻击。

在本申请实施例中，需要说明的是，以极限过载给定转弯，控制无人机转弯是指以当前速度，最大使用滚转角确定转弯半径，最终控制无人机转弯。

在本申请实施例中，受末制导阶段方案的约束以及控制系统响应过载能力限制等条件，可能会末制导阶段出现过载给定超限、飞行速度超限以及攻击目标消失等情况，从而导致无人机无法继续执行攻击任务，此时，无人机则需要启动末制导阶段退出判断，即判断此时无人机是否满足退出攻击条件。

无人机末制导阶段退出条件受决断高度的约束，根据当前飞行高度、速度以及最大过载能力等信息，确定能安全拉起的最低高度为决断高度。当无人机位于末制导阶段时，若无人机满足末制导阶段退出条件，并且无人机飞行高度大于等于决断高度，无人机退出末制导阶段，返回至中制导阶段，进入航行段飞行；若无人机满足末制导阶段退出条件，无人机飞行高度小于决断高度，无人机直接攻击目标。也就是说，只要无人机顺利进入末制导阶段，并且其无人机飞行高度是小于决断高度的，那么无人机就会直接对目标进行攻击。

在本申请实施例中，需要进一步说明的是，无人机满足末制导阶段退出条件具体是指：

(1)导引头工作模式处于搜索模式。

攻击目标丢失持续一段时间后，导引头工作状态由跟踪模式转为搜索模式，此时无法经过解算给出过载给定。

(2)瞬时过载不能超过最大过载限制。

(3)过程中速度不超过速度边界。

俯冲攻击进入时的速度为当前高度的左边界，攻击过程中设置速度保护，若速度依然超出速度右边界。

(4)迎角不能超出当前使用迎角限制。

(5)无人机发生部分系统故障。

(7)攻击目标的雷达波束未稳定落入跟踪视场。

(7)无人机距离攻击目标雷达的范围在攻击范围内。

(8)目标视线角的旋转角速率不能大于导引天线的跟踪角速率。

(9)命中落入角不能超出允许落入范围。

在本申请的实施例中，需要进一步说明的是，在无人机满足末制导阶段退出条件，并且无人机飞行高度大于等于决断高度时，若无人机当前的飞行速度是大于拉起速度的，无人机执行复飞拉起，顺利从末制导阶段退回至中制导阶段，但是如果若无人机当前的飞行速度是小于等于拉起速度的，那么无人机不会从末制导阶段退出，而是继续保持末制导阶段飞行，执行对应的攻击任务。

在本申请实施例中，还需要进一步说明的是，决断高度采用以下算法估算得到，具体如下：

设飞行器以过载Nz_c法向过载拉起

假设极限速度为V_limit,得到Nz_c过载对应的航迹倾角的变化率约为

为取得较为保守的计算结果，把产生Nz_c过载的过程设为线性环节，其上升时间设为T_s，即可得到

其中

航迹角

当航迹角上升为0时，

因此，航迹角可分为两段计算，

如果航迹角在第一阶段即上升为0，那么求解

即可求得t₂；

在t₂时间内，高度总下降

航迹倾角变化率的初值可由当前过载估算得到，分别代入航迹倾角以及航迹倾角变化率不同的初值，计算即可得到决断高度。

在本申请实施例中，当攻击目标静止时，可以规定虚拟航点的航向，以保证无人机调整后航向对准视线方向，如果攻击目标在左侧，则向右滚转，如果攻击目标在右侧，则向右滚转，如果攻击目标在后方，则掉头；而当所述攻击目标旋转时，可以将无人机引导至与虚拟航点相同视线倾角的圆周巡航，待对准攻击目标后，再执行攻击任务。不同高度与速度下，最佳攻击站位不同，以某高度H0为例，最佳攻击站位如附图8所示，其中V3>V2>V1。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

以上所述，仅是本申请的较佳实施例，并非对本申请做任何形式上的限制，凡是依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种具有末端引导能力的无人机飞行阶段控制方法，其特征在于，将无人机整个飞行过程分为初制导阶段、中制导阶段以及末制导阶段三个阶段，所述初制导阶段无人机起飞并进入巡航阶段，包括地检段、地面等待段、发射起飞段以及起飞爬升段；所述中制导阶段无人机被引导至攻击目标空域，实时完成对攻击目标的搜索、捕捉以及跟踪，包括爬升段、平飞段以及指令飞行段；所述末制导阶段通过寻的制导完成对攻击目标的攻击，包括初始调整段、攻击准备段、末端攻击段以及复飞拉起段。

2.根据权利要求1所述的一种具有末端引导能力的无人机飞行控制方法，其特征在于，所述初制导阶段包括：

a.无人机在地面收到地检指令，完成相应的地检操作，将地检数据发送给综合检测设备；

b.无人机收到退出地检指令，进入地面等待，各个舵面偏度为常值；

c.无人机收到发射起飞指令，飞机发射起飞，控制无人机加速，达到安全高度，油门保持最大连续可用转速的一定比例，纵向控制俯仰角保持发射姿态，横向控制翼平；

d.控制无人机快速爬升，判断无人机飞行高度与期望飞行高度之间的差值是否满足转入中制导阶段的航行段门限要求，若满足，则无人机进入中制导阶段的航行段飞行，否则继续爬升。

3.根据权利要求1所述的一种具有末端引导能力的无人机飞行控制方法，其特征在于，所述中制导阶段包括：

e.无人机进入航行段，根据无人机飞行高度与期望飞行高度之间的差值，无人机选择进入爬升段、平飞段以及下降段中的其中一个阶段，此后若无人机接收到地面站发送的飞行指令，则进入步骤f，否则直接转入步骤g；

f.无人机进行指令飞行，包括指令平飞、指令爬升、指令下降、左盘、右盘以及向点飞，无人机执行完指令飞行任务后，进入步骤g；

g.无人机在目标空域巡航飞行，一旦发现攻击目标，若无人机飞行状态满足执行末端攻击条件时，则进入末制导阶段，否则继续在目标空域巡航飞行，按照进入末端攻击的条件调整无人机姿态、位置和速度。

4.根据权利要求1所述的一种具有末端引导能力的无人机飞行控制方法，其特征在于，所述末制导阶段包括：

h.获取无人机视线方向与速度方向的夹角，若视线方向与速度方向的夹角大于临界攻击的视线倾角，则根据当前无人机飞行状态确定转弯方向，以极限过载给定转弯，直至攻击目标位于攻击前半球，接着进入步骤i；若视线方向与速度方向的夹角小于临界攻击的视线倾角，但制导解算过载给定超限，则不断调整制导律输出参数直至满足要求，进入步骤j；若视线方向与速度方向的夹角小于临界攻击的视线倾角，并且制导解算过载给定未超限，则直接进入步骤j；

i.获取攻击目标的雷达波束，若攻击目标的雷达波束稳定落入跟踪视场，并且制导律输出参数未超限，则直接进入步骤j；若攻击目标的雷达波束稳定落入跟踪视场，但是制导律输出参数超限，则不断调整制导律输出参数直至满足要求，进入步骤j；

j.无人机以期望飞行高度稳定飞行，控制发送机表速为最佳攻击速度，若无人机保持上述状态2s以上，则进入步骤k，否则保持当前的飞行状态；

k.无人机执行攻击任务，对目标进行攻击。

5.根据权利要求1所述的一种具有末端引导能力的无人机飞行控制方法，其特征在于，所述步骤e，包括：

当无人机飞行高度与期望飞行高度之间的差值大于设定的进入爬升阶段的高度时，无人机进入爬升段，无人机纵向通过俯仰角控制表速，发动机采用连续可用最大油门，副翼控制无人机跟踪航线飞行；

当无人机处于爬升段时，若无人机飞行高度与期望飞行高度之间的差值小于爬升转平飞的公差带，无人机进入平飞段，无人机纵向保持高度飞行，发动机控制表速，副翼控制无人机跟踪航线飞行；当无人机处于下降段时，若无人机飞行高度与期望飞行高度之间的差值小于下降转平飞的公差带，无人机进入平飞段，无人机纵向保持高度飞行，发动机控制表速，副翼控制无人机跟踪航线飞行；

当无人机飞行高度与期望飞行高度之间的差值小于设定的进入下降段的高度时，无人机进入下降段，无人机纵向通过俯仰角控制表速，发动机采用连续可用最小油门，副翼控制无人机跟踪航线飞行。

6.根据权利要求4所的一种具有末端引导能力的无人机飞行控制方法，其特征在于，所述步骤k中，若系统发生故障或外界干扰致使无人机偏离视线，或攻击目标丢失，并且无人机飞行高度大于等于决断高度，无人机退出末制导阶段，返回至中制导阶段，保持巡航模式飞行，否则无人机继续保持末制导阶段飞行，执行攻击任务。

7.根据权利要求4所述的一种具有末端引导能力的无人机飞行控制方法，其特征在于，当无人机进入末制导阶段时，若无人机满足末制导阶段退出条件，并且飞行高度大于等于决断高度，无人机退出末制导阶段，返回至中制导阶段，保持巡航模式飞行；若无人机满足末制导阶段退出条件，飞行高度小于决断高度，无人机直接攻击目标。

8.根据权利要求4所述的一种具有末端引导能力的无人机飞行控制方法，其特征在于，所述决断高度是指根据当前无人机飞行高度、飞行速度以及最大过载能力，确定能安全拉起的最低高度为决断高度。

9.根据权利要求2所述的一种具有末端引导能力的无人机飞行控制方法，其特征在于，当无人机离场后，若无人机飞行高度与期望飞行高度之间的差值大于等于150m，无人机进入中制导阶段的航行段飞行，否则继续爬升。

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