CN118012079B - 一种基于过载能力的多角度攻击侧向标称轨迹生成方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于过载能力的多角度攻击侧向标称轨迹生成方法，首先根据装定的目标点和攻击进入角度计算攻击段水平轨迹；然后根据攻击进入点与过载能力计算绕飞段水平轨迹；接下来计算过发射点且与绕飞轨迹相切的初始段水平轨迹；最后将生成的三段水平轨迹拼接，构成多角度攻击侧向标称轨迹。通过仿真分析，本发明的实施效果较好。

Description

一种基于过载能力的多角度攻击侧向标称轨迹生成方法

技术领域

本发明属于制导技术领域，具体涉及一种基于过载能力的多角度攻击侧向标称轨迹生成方法。

背景技术

搭载SAR雷达导引头的制导火箭，为了在攻击不同目标时更好地进行景象匹配，需要选择不同的攻击进入方向以保证攻击段下方地形特点更适合进行匹配定位。例如当制导火箭与目标点的地距为规定值时，要求攻击进入角度限定在-80°~80°之间且在发射前可装定。在考虑可用过载的情况下，飞控系统根据装定的攻击进入角度来规划火箭侧向绕飞的标称轨迹，保证地距为时制导火箭的位置、速度和方向满足要求。

因此，需要设计一种在考虑可用过载情况下能够生成连续平滑的侧向绕飞标称轨迹，并保证地距为时制导火箭的位置、速度和方向满足相关要求的方法。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种基于过载能力的多角度攻击侧向标称轨迹生成方法，首先根据装定的目标点和攻击进入角度计算攻击段水平轨迹；然后根据攻击进入点与过载能力计算绕飞段水平轨迹； 接下来计算过发射点且与绕飞轨迹相切的初始段水平轨迹；最后将生成的三段水平轨迹拼接，构成多角度攻击侧向标称轨迹。通过仿真分析，本发明的实施效果较好。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

步骤1：根据装定的目标点和攻击进入角度计算攻击段水平轨迹；

步骤2：根据攻击进入点与过载能力计算绕飞段水平轨迹；

步骤3：计算过发射点且与绕飞轨迹相切的初始段水平轨迹；

步骤4：将步骤1到步骤3生成的三段水平轨迹拼接，构成多角度攻击侧向标称轨迹。

优选地，所述步骤1具体如下：

已知目标点水平坐标为，要求攻击进入点弹目地距为，攻击进入方向为，计算攻击进入点坐标：

；

攻击段水平轨迹为：

；

其中，分别为攻击进入点的X轴和Z轴坐标，和表示攻击段水平轨迹，表示一维线性插值。

优选地，所述步骤2具体为：

根据过载能力计算转弯半径：

；

计算绕飞段水平轨迹：

；

其中，为转弯半径，为绕飞段火箭弹的最小速度，为可用于转弯的侧向过载，为重力加速度，均为中间变量，为在规定范围内变化时对应绕飞轨迹对应在X轴和Z轴投影构成的向量，和表示绕飞段水平轨迹。

优选地，所述步骤3具体如下：

初始段水平轨迹为：

；

其中，和表示初始段水平轨迹。

优选地，所述步骤4具体如下：

将攻击段水平轨迹、绕飞段水平轨迹和初始段水平轨迹三段水平轨迹拼接，如下：

；

其中，和表示生成的多角度攻击侧向标称轨迹。

本发明的有益效果如下：

本发明规划了一种侧向平滑标称轨迹，制导火箭按照此标称轨迹飞行，可以实现以较小的过载和规定的攻击方向攻击目标。

附图说明

图1是本发明方法流程图。

图2是本发明实施例多角度攻击侧向标称轨迹曲线。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

搭载SAR雷达导引头的制导火箭要求攻击进入角度可装定，飞控系统需要根据装定的目标和攻击进入角度等信息生成合理的侧向绕飞轨迹。

本发明主要提供一种基于过载能力的多角度攻击侧向标称轨迹生成方法，根据射前装定的目标及攻击进入角度等信息，生成平滑且满足攻击进入角度要求的侧向绕飞标称轨迹。

本发明流程图如图1所示。当攻击进入角度的绝对值小于2°时，可近似为发射点指向目标点，无需规划转弯标称轨迹，因此本发明仅讨论攻击进入角度在°范围内的情况，具体步骤如下：

步骤一：根据装定的目标点和攻击进入角度计算攻击段水平轨迹。

已知目标点水平坐标为，要求攻击进入点弹目地距为，攻击进入方向为，计算攻击进入点坐标：

攻击段水平轨迹为：

步骤二：根据攻击进入点与过载能力计算绕飞段水平轨迹。

根据过载能力计算转弯半径：

计算绕飞段水平轨迹：

步骤三：计算过发射点且与绕飞轨迹相切的初始段水平轨迹。

步骤四：三段水平轨迹拼接，构成多角度攻击侧向标称轨迹。

将三段水平轨迹拼接，如下：

实施例：

假设发射点位置为（0,0）m，目标点位置为（600000,0）m，攻击进入点弹目地距为60km，利用绕飞段火箭弹最小速度和可用过载计算得到的转弯半径为100km，按照本发明方法计算不同攻击进入角度生成的侧向标称轨迹如图2所示，图中攻击进入角度从左到右依次为-80°、-40°、0°、40°、80°。

Claims (1)

1.一种基于过载能力的多角度攻击侧向标称轨迹生成方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：根据装定的目标点和攻击进入角度计算攻击段水平轨迹；

已知目标点水平坐标为(x_t，z_t)，要求攻击进入点弹目地距为R_gj，攻击进入方向为ψ_gj，计算攻击进入点坐标：

x_g＝x_t-R_gj×cos(ψ_gj)

z_g＝z_t+R_gj×sin(ψ_gj)：

攻击段水平轨迹为：

z_gjd＝interp1([x_g，x_t]，[z_g，z_t]，x_gjd)；

其中，x_g、z_g分别为攻击进入点的X轴和Z轴坐标，x_gjd和z_gjd表示攻击段水平轨迹，interp1(·)表示一维线性插值；

步骤2：根据攻击进入点与过载能力计算绕飞段水平轨迹；

根据过载能力计算转弯半径：

计算绕飞段水平轨迹：

x_q＝k_q×z_q

其中，R_zw为转弯半径，v为绕飞段火箭弹的最小速度，n为可用于转弯的侧向过载，g为重力加速度，x_zw0、z_zw0、k_q、z_q、x_q、θ均为中间变量，X_zw、Z_zw为θ在规定范围内变化时对应绕飞轨迹对应在X轴和Z轴投影构成的向量，x_zwd和z_zwd表示绕飞段水平轨迹；

步骤3：计算过发射点且与绕飞轨迹相切的初始段水平轨迹；

初始段水平轨迹为：

z_csd＝interp1([0，x_g]，[0，z_g]，x_csd)；

其中，x_csd和z_csd表示初始段水平轨迹；

步骤4：将步骤1到步骤3生成的三段水平轨迹拼接，构成多角度攻击侧向标称轨迹；

将攻击段水平轨迹、绕飞段水平轨迹和初始段水平轨迹三段水平轨迹拼接，如下：

其中，x_gj和z_gj表示生成的多角度攻击侧向标称轨迹。