CN118131794B - 抓捕空中目标的无人机载网枪发射控制方法、设备与系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于无人机技术领域，公开了一种抓捕空中目标的无人机载网枪发射控制方法、设备与系统，本发明采用发射载荷‑目标相遇三角形建立；刚体飞行轨迹建模以及求解；机体坐标系下的坐标变换。本发明能够基于自身导航信息和目标运动信息实现对目标的自动瞄准，降低了对于操作人员的要求。具备基于解相遇的发射控制能力，有利于提升对动态目标的瞄准精度。对捕获网飞行的弹道特性和姿态特性进行建模，并将飞行轨迹方程带入解相遇方程中，提高发射参数的准确性，进而提升对目标捕获的概率。
Description
技术领域
本发明属于无人机技术领域，尤其涉及一种抓捕空中目标的无人机载网枪发射控制方法、设备与系统。
背景技术
无人机利用其搭载的目标反制载荷可以实现对空中或地面目标的拦截或反制。根据载荷种类和无人机控制方式的不同，目前无人机反制空中目标有多种方式，如微小型无人机挂载拦截网捕捉目标，或利用网枪发射网弹，通过在空中展开捕获网来捕获目标。中大型无人机可搭载电磁干扰设备或机载导弹、机炮软硬杀伤武器拦截摧毁目标等。在小型无人机反制空中目标的场景中，无人机发射网枪形成捕获网反制目标是一种新颖灵活的手段，能够用于反制微小型无人机的袭扰，尤其在自主模式下，无人机能主动发现跟踪目标，并自主完成目标瞄准和网枪发射，往往能实现比有人操控模式下更加及时有效的反制行动，前提是准确可靠的发射控制技术。
无人机搭载网枪反制目标，主要在警用、民用领域有所应用，一般针对静止或近似静止的低速空中目标由人工实现遥控发射瞄准并控制发射，由于不具备目标动态解算相遇的能力，因此现有网枪发射控制对运动目标捕获效果较差。
在军用大型无人机领域，对于武器发射载荷的控制具备解相遇能力。但军用无人机发射控制主要针对射弹等点杀伤武器载荷进行发控计算，没有针对捕获网这类面杀伤武器的发射控制研究。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
（1）无人机搭载网枪反制目标，主要在警用、民用领域有所应用，一般针对静止或近似静止的低速空中目标由人工实现遥控发射瞄准并控制发射，由于不具备目标动态解算相遇的能力，因此现有网枪发射控制对运动目标捕获效果较差。
（2）在军用大型无人机领域，对于武器发射载荷的控制具备解相遇能力。但军用无人机发射控制主要针对射弹等点杀伤武器载荷进行发控计算，没有针对捕获网这类面杀伤武器的发射控制研究。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种抓捕空中目标的无人机载网枪发射控制方法、设备与系统。
本发明是这样实现的，一种抓捕空中目标的无人机载网枪发射控制方法包括：
步骤一，发射载荷-目标相遇三角形建立；
步骤二，刚体飞行轨迹建模以及求解；
步骤三，机体坐标系下的坐标变换。
进一步，所述发射载荷-目标相遇三角形建立：
设某一时刻，目标位置向量为，运动速度为，基于匀速运动假设，目标位置关于时间的函数为
基于刚体飞行模型，设某一时刻发射载荷的位置向量为多元函数：
其中，为惯性系下发射方位角，为惯性系下发射俯仰角，发射初速向量，为外弹道参数，为发射时间；在、已知的条件下，通过求解超越方程：
解得使发射载荷和目标相遇所需的发射参数：以及所对应的相遇时间。
进一步，所述刚体飞行轨迹建模以及求解：
基本的弹道假设条件下，可以写出惯性系下以t为自变量的载荷质点弹道方程组；
其中，起始条件：，，；C称为弹道系数，称为空气密度函数；成为空气阻力函数；建立此方程的目的是获得；
通过利用龙格-库塔法可以求解每一时刻t所对应的载荷位置向量。
进一步，所述机体坐标系下的坐标变换：
在求解得到惯性系下发射参数的基础上，需要通过坐标变换将惯性系发射参数转到机体坐标系下的发射参数中；
建立惯性坐标系和机体坐标系，其中与伴飞无人机机体质心重合，其坐标轴与机体姿态绑定，过机体正面指向前方，竖直向上，指向机体左侧；为便于分析，再引入过渡坐标系，其原点与惯性系重合，与重合，在惯性系下通过绕转动弧度后获得，其中为无人机偏航角；
设惯性系下无人机的位置向量为；速度向量为；由机体坐标系到惯性系的旋转矩阵为，其中为惯性系下机体坐标系的基向量；机体坐标系下机体旋转角速度为；
因此，惯性系下射击参数需先转化为直角坐标系下的射击参数，再通过惯性矩阵坐标变换为机体坐标系下射击参数：
其中为机体直角坐标系下的射击参数，为惯性直角坐标系下射击参数。
本发明的另一目的在于提供一种实现所述抓捕空中目标的无人机载网枪发射控制方法的抓捕空中目标的无人机载网枪发射控制系统，包括：
三角形建立模块，用于进行发射载荷-目标相遇三角形建立；
轨迹建模模块，用于进行刚体飞行轨迹建模以及求解；
坐标变换模块，用于进行机体坐标系下的坐标变换。
本发明的另一目的在于提供一种计算机设备，计算机设备包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行所述的抓捕空中目标的无人机载网枪发射控制方法的步骤。
本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行所述的抓捕空中目标的无人机载网枪发射控制方法的步骤。
本发明的另一目的在于提供一种信息数据处理终端，信息数据处理终端用于实现所述的抓捕空中目标的无人机载网枪发射控制系统。
结合上述的技术方案和解决的技术问题，本发明所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：
第一、本技术基于机载传感器对目标探测的运动状态信息和自身导航信息计算在机体坐标系下目标的相对位置，可使得探测和发射设备能够始终稳定地对目标进行瞄准。
同时，可以根据目标运动状态和捕获网飞行轨迹特性和展开特性解算相遇点和相遇时间，进而确定发射载荷的瞄准参数，实现对动态目标的准确瞄准。
相比于现有的发射伺服控制系统，本技术方案具有以下优点：
(1)能够基于自身导航信息和目标运动信息实现对目标的自动瞄准，降低了对于操作人员的要求。
(2)具备基于解相遇的发射控制能力，有利于提升对动态目标的瞄准精度。
(3)对捕获网飞行的弹道特性和姿态特性进行建模，并将飞行轨迹方程带入解相遇方程中，提高发射参数的准确性，进而提升对目标捕获的概率。
第二、本技术方案以利用无人机载网枪反制目标为背景，通过构建网枪发射后所张捕获网的飞行轨迹模型与目标运动模型构建相遇三角形进行求解。同时，基于无人机平台的导航参数进行坐标变换，计算角度补偿，使得发射器能够始终稳定的瞄准目标提前点，进而有效提升无人机对动态目标自主发射网枪反制的能力，降低任务中人工参与的难度。
在警用领域，本技术可用于无人机对“黑飞”无人机反制以及对地面犯罪分子的抓捕等场景中；在军用领域，本技术可以提升对敌小型侦察无人机的反制效能。
第三、本发明针对无人机挂载网捕枪载荷，设计发射控制方法、设备与系统，基于实际运动态势解算发射参数并开展发射控制，提升了无人机对目标的网捕成功概率。相比于传统的基于现在点人工瞄准，本发明基于提前点进行发射控制，能够减小人工操作的难度，进而提升网捕效能。
本发明在利用无人机抓捕无人机这一大的技术背景下，解决了人工操控抓捕无人机技术要求高、抓捕难度大的难题，提升了无人机抓捕无人机的抓捕效能。
第四，本发明提供的无人机载网枪发射控制方法的详细数学建模和求解过程，技术进步主要体现在以下几个方面：
1. 精确预测与计算：通过建立发射载荷与目标相遇的三角形模型，并对目标和载荷的运动轨迹进行精确建模，该方法能够准确预测和计算发射载荷的最佳发射时机和位置。这种精确的预测和计算能力，显著提高了空中目标捕获的成功率。
2. 高效动态适应：利用刚体飞行模型和外弹道参数进行载荷轨迹的建模与求解，考虑了发射角度、俯仰角、初速度以及空气阻力等因素的影响，能够动态适应不同的发射条件和目标运动状态。这种动态适应能力使得无人机在复杂的环境和不确定的目标行为下，仍能实现高效的目标捕获。
3. 数学求解的创新应用：通过求解超越方程来确定发射参数和相遇时间，以及运用龙格-库塔法求解载荷的位置向量，这些数学工具的创新应用不仅提升了计算的精度，也增强了问题解决的灵活性。这种数学模型与数值方法的结合，为无人机载网枪发射控制提供了一种高效、可靠的计算方法。
4. 综合效能的提升：通过上述技术进步，该发射控制方法不仅提高了目标捕获的精确度和效率，还降低了因计算误差或模型不准确而导致的失败风险。此外，对于无人机来说，这种提升还意味着更优化的能量消耗和更高的作战效能。
本发明提供的技术进步体现了在无人机载网枪发射控制领域内，对动态目标捕获能力的显著提升，以及在应对复杂实际操作环境中的应用潜力。
附图说明
图1是本发明实施例提供的抓捕空中目标的无人机载网枪发射控制方法流程图。
图2是本发明实施例提供的云台期望角度求解流程图。
图3是本发明实施例提供的捕获网飞行过程图。
图4是本发明实施例提供的惯性系与机体坐标系图。
图5是本发明实施例提供的软件界面图。
图6是本发明实施例提供的发射参数求解图。
图7是本发明实施例提供的抓捕空中目标的无人机载网枪发射控制系统结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
发射载荷-目标相遇三角形建立是无人机载网枪发射控制方法中的关键步骤，它主要涉及到无人机、网枪发射的载荷（即抓捕网）以及空中目标之间的相对位置关系的确定。这一步骤的目的是为了准确预测载荷与目标之间的相遇点，从而确保网枪能够准确地发射并捕获目标。
应用实施例一：固定翼无人机抓捕小型飞行器
在此实施例中，无人机是固定翼无人机，其任务是抓捕一个小型飞行器。首先，无人机通过其携带的传感器系统（如雷达或红外成像仪）探测并锁定小型飞行器的位置。然后，无人机根据自身的飞行状态（如速度、高度、方向）以及小型飞行器的运动轨迹，通过计算机模拟和算法计算，建立发射载荷-目标相遇三角形。
这个相遇三角形由无人机的当前位置、小型飞行器的当前位置以及它们之间的预计相遇点构成。无人机通过调整自身的飞行轨迹和速度，确保在预计相遇点处，网枪发射的载荷能够准确捕获小型飞行器。
应用实施例二：旋翼无人机抓捕空中气球
在这个实施例中，无人机是旋翼无人机，其任务是抓捕一个漂浮在空中的气球。由于气球的运动轨迹相对简单，主要是随风飘动，因此无人机在建立发射载荷-目标相遇三角形时，主要考虑的是自身的飞行控制和定位精度。
无人机通过其精确的飞行控制系统，结合对气球位置的实时监测，计算出与气球相遇的最佳位置和时间。然后，无人机通过调整飞行姿态和速度，确保在预计相遇点处，网枪能够准确发射并捕获气球。
在这两个实施例中，发射载荷-目标相遇三角形的建立都是基于无人机与目标之间的相对位置和运动轨迹，通过精确的算法和计算，实现无人机对目标的准确抓捕。这一步骤的成功与否，直接影响到整个抓捕任务的完成效果。
如图1所示，本发明提供一种抓捕空中目标的无人机载网枪发射控制方法包括以下步骤：
S101，发射载荷-目标相遇三角形建立；
S102，刚体飞行轨迹建模以及求解；
S103，机体坐标系下的坐标变换。
本发明提供的无人机载网枪发射控制方法通过三个关键步骤实现空中目标的高效抓捕，每一步都是为了精确计算和控制网枪的发射参数，从而确保网枪能够成功捕获目标。下面是详细的工作原理：
步骤一：发射载荷-目标相遇三角形建立
在这一步，目的是建立一个几何模型来预测和计算无人机载网枪发射载荷（即捕网）与空中目标相遇的最佳时机和位置。通过分析无人机与目标的相对位置和速度，建立一个“相遇三角形”，其中的顶点分别代表无人机当前位置、预计发射点和目标预计位置。这个三角形帮助确定发射载荷时的角度和力度，以确保载荷能够在空中与目标相遇并完成捕获。
步骤二：刚体飞行轨迹建模以及求解
在确定了发射参数后，下一步是通过刚体飞行动力学原理，对载荷的飞行轨迹进行建模和求解。这包括考虑载荷的质量、形状、空气阻力等因素，计算其在不同发射参数下的预计飞行轨迹。通过模拟不同的发射角度和初速度，找到最适合当前条件的发射参数，使得载荷能够按照预计轨迹飞行并与目标在空中成功相遇。
步骤三：机体坐标系下的坐标变换
最后一步是将计算得到的最佳发射参数从全局坐标系转换到无人机自身的机体坐标系下。这是因为无人机的发射系统需要根据自身的定位和姿态控制发射机制。坐标变换确保了无论无人机当前处于何种飞行状态（如高度、速度、姿态等），都能够根据转换后的参数正确地调整网枪发射角度和力度，执行精确发射。
通过上述步骤，该方法实现了对无人机载网枪发射过程的精确控制，大大提高了空中目标捕获的成功率。该控制方法不仅需要考虑目标的动态信息和无人机的实时飞行状态，还需要进行复杂的计算和坐标变换，体现了在空中捕获技术领域的技术进步。
本发明提供的发射载荷-目标相遇三角形建立：
设某一时刻，目标位置向量为，运动速度为，基于匀速运动假设，目标位置关于时间的函数为
基于刚体飞行模型，设某一时刻发射载荷的位置向量为多元函数：
其中，为惯性系下发射方位角，为惯性系下发射俯仰角，发射初速向量，为外弹道参数，为发射时间；在、已知的条件下，通过求解超越方程：
解得使发射载荷和目标相遇所需的发射参数：以及所对应的相遇时间。
本发明提供的刚体飞行轨迹建模以及求解：
基本的弹道假设条件下，可以写出惯性系下以t为自变量的载荷质点弹道方程组；
其中，起始条件：，，；C称为弹道系数，称为空气密度函数；成为空气阻力函数；建立此方程的目的是获得；
通过利用龙格-库塔法可以求解每一时刻t所对应的载荷位置向量。
本发明提供的机体坐标系下的坐标变换：
在求解得到惯性系下发射参数的基础上，需要通过坐标变换将惯性系发射参数转到机体坐标系下的发射参数中；
建立惯性坐标系和机体坐标系如图4所示，其中与伴飞无人机机体质心重合，其坐标轴与机体姿态绑定，过机体正面指向前方，竖直向上，指向机体左侧；为便于分析，再引入过渡坐标系，其原点与惯性系重合，与重合，在惯性系下通过绕转动弧度后获得，其中为无人机偏航角；
设惯性系下无人机的位置向量为；速度向量为；由机体坐标系到惯性系的旋转矩阵为，其中为惯性系下机体坐标系的基向量；机体坐标系下机体旋转角速度为；
因此，惯性系下射击参数需先转化为直角坐标系下的射击参数，再通过惯性矩阵坐标变换为机体坐标系下射击参数：
其中为机体直角坐标系下的射击参数，为惯性直角坐标系下射击参数。
一、伺服跟踪控制律设计
发射载荷通常由云台搭载。云台需要基于自身无人机姿态信息和目标位置信息计算期望欧拉角，再通过PID控制器控制云台三个转轴转到期望角度。
设在惯性系中，目标的相对于无人机的位置为，无人机相对于惯性系的旋转矩阵为，在机体坐标系下，目标相对于无人机的位置满足：
其中为机体坐标系下目标的直角坐标，基于，通过坐标转换可以解算出云台的方位角和俯仰角。
云台的滚转角可通过计算机体坐标系在方向上的旋转角度获得。分别取惯性坐标系和机体坐标系同一坐标轴对应的基向量，以两坐标系的z轴为例，惯性系z轴的基向量为，机体坐标系z轴在惯性系下的基向量为。求取两向空间量垂直于的分量：
之间的旋转角度为云台所需要补偿的滚转角度：
综上，云台期望角度求解工作流程如图2所示。
当获取了云台期望角度后，通过PID控制，实现云台搭载传感器对目标进行稳态跟踪。
二、捕获网飞行特性分析
（1）捕获网姿态分析
捕获网在打出后，配重块具有向前和向外的初速度，这一方面使得捕获网随着配重块向前飞行；另一方面，因配重块具有向外延展的初速度，捕获网在配重块的作用下快速延展，其面积增大。如图3的ab段所示，随着该过程进行，捕获网逐渐被拉伸到最大面积，如图3的bc段所示。
在到达最大面积后，捕获网弹性形变开始恢复，并带动配重块向网中心运动。此时捕获网的面积开始缩小，持续较短时间后，配重块之间相对静止捕获网面积不再明显变化，如图3的cd段所示。
为简化分析，将捕获网近似为一个平面，认为该平面法相量始终同发射方向平行。
（2）捕获网飞行特性分析
捕获网在空中主要受到重力和空气阻力的影响。重力大小不变始终向下，空气阻力大小认为是关于飞行速度和展开面积的函数。在发射后，速度较大，捕获网展开面积较小，捕获网的飞行路径较为平直，如图3的ab段所示。
随后捕获网展开面积逐渐变大，受到的空气阻力增大，飞行速度中竖直向下的分量增加，向前的分量减少，飞行轨迹开始向下弯曲，如图3的bc段所示。
当到捕获网开始缩小时，捕获网的飞行速度也减小到较低的水平，此时竖直向下的速度分量占较大比例。捕获网主要受到重力的作用，以较慢的速度飘落。
（3）捕获网状态微分方程
通过对捕获网的简化分析，建立简化的捕获网状态微分方程。设捕获网的速度矢量为，位置向量为，面积为，受到的空气阻力为，则捕获网的状态微分方程为：
(5.3.1)
其中为重力加速度矢量，方向竖直向下；为捕获网阻力系数，为空气密度。可近似为关于时间的函数：
(5.3.2)
三、基于解相遇的发射伺服控制
1、发射载荷-目标相遇三角形建立
设某一时刻，目标位置向量为，运动速度为，基于匀速运动假设，目标位置关于时间的函数为
基于刚体飞行模型，设某一时刻发射载荷的位置向量为多元函数：
其中，为惯性系下发射方位角，为惯性系下发射俯仰角，发射初速向量，为外弹道参数，为发射时间。在、已知的条件下，通过求解超越方程：
解得使发射载荷和目标相遇所需的发射参数：以及所对应的相遇时间。
2、刚体飞行轨迹建模以及求解
基本的弹道假设条件下，可以写出惯性系下以t为自变量的载荷质点弹道方程组。
其中，起始条件：，，；C称为弹道系数，称为空气密度函数；成为空气阻力函数。建立此方程的目的是获得。
通过利用龙格-库塔法可以求解每一时刻t所对应的载荷位置向量。
3、机体坐标系下的坐标变换
在求解得到惯性系下发射参数的基础上，需要通过坐标变换将惯性系发射参数转到机体坐标系下的发射参数中。
建立惯性坐标系和机体坐标系如图4所示，其中与伴飞无人机机体质心重合，其坐标轴与机体姿态绑定，过机体正面指向前方，竖直向上，指向机体左侧。为便于分析，再引入过渡坐标系，其原点与惯性系重合，与重合，在惯性系下通过绕转动弧度后获得，其中为无人机偏航角。
设惯性系下无人机的位置向量为；速度向量为；由机体坐标系到惯性系的旋转矩阵为，其中为惯性系下机体坐标系的基向量；机体坐标系下机体旋转角速度为。
因此，惯性系下射击参数需先转化为直角坐标系下的射击参数，再通过惯性矩阵坐标变换为机体坐标系下射击参数：
其中为机体直角坐标系下的射击参数，为惯性直角坐标系下射击参数。
针对发射控制，目前已完成对发射控制软件的开发，软件界面如图5所示。
当接入目标运动参数和导航参数后，能够实现对发射参数的准确计算，并估计相遇时间，如图6所示。
本技术基于机载传感器对目标探测的运动状态信息和自身导航信息计算在机体坐标系下目标的相对位置，可使得探测和发射设备能够始终稳定地对目标进行瞄准。
同时，可以根据目标运动状态和捕获网飞行轨迹特性和展开特性解算相遇点和相遇时间，进而确定发射载荷的瞄准参数，实现对动态目标的准确瞄准。
相比于现有的发射伺服控制系统，本技术方案具有以下优点：
(1)能够基于自身导航信息和目标运动信息实现对目标的自动瞄准，降低了对于操作人员的要求。
(2)具备基于解相遇的发射控制能力，有利于提升对动态目标的瞄准精度。
(3)对捕获网飞行的弹道特性和姿态特性进行建模，并将飞行轨迹方程带入解相遇方程中，提高发射参数的准确性，进而提升对目标捕获的概率。
如图7所示，本发明实施例提供的抓捕空中目标的无人机载网枪发射控制系统，包括：
三角形建立模块，用于进行发射载荷-目标相遇三角形建立；
轨迹建模模块，用于进行刚体飞行轨迹建模以及求解；
坐标变换模块，用于进行机体坐标系下的坐标变换。
本发明的应用实施例提供了一种计算机设备，计算机设备包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行抓捕空中目标的无人机载网枪发射控制方法的步骤。
本发明的应用实施例提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行抓捕空中目标的无人机载网枪发射控制方法的步骤。
本发明的应用实施例提供了一种信息数据处理终端，信息数据处理终端用于实现抓捕空中目标的无人机载网枪发射控制系统。
应当注意，本发明的实施方式可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在诸如磁盘、CD或DVD-ROM的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本发明的设备及其模块可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种抓捕空中目标的无人机载网枪发射控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，基于无人机与空中目标的相对位置和速度，建立发射载荷与目标相遇的三角形模型，以预测和计算无人机载网枪发射载荷的最佳发射时机和位置；
步骤二，利用刚体飞行动力学原理对发射载荷的飞行轨迹进行建模和求解，考虑载荷的质量、形状和空气阻力因素，以确定适合当前条件的发射角度和初速度，确保载荷能按预计轨迹飞行并与目标在空中成功相遇；
步骤三，将计算得到的最佳发射参数从全局坐标系转换到无人机自身的机体坐标系下，以便无人机发射系统根据自身的定位和姿态进行精确控制，执行发射；
所述发射载荷-目标相遇三角形建立：
设某一时刻，目标位置向量为，运动速度为，基于匀速运动假设，目标位置关于时间的函数为
；
基于刚体飞行模型，设某一时刻发射载荷的位置向量为多元函数：
；
其中，为惯性系下发射方位角，为惯性系下发射俯仰角，发射初速向量，为外弹道参数，为发射时间；在、已知的条件下，通过求解超越方程：
；
解得使发射载荷和目标相遇所需的发射参数：以及所对应的相遇时间。
2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，采用的无人机载网枪发射控制方法包括：
首先建立一个几何模型来分析无人机和目标之间的动态关系，进而确定发射载荷的最优发射参数；接着通过对载荷飞行轨迹的刚体动力学分析，计算包括发射角度和速度在内的参数，以最大化捕获目标的概率；最后，进行坐标变换，将全局发射参数调整为无人机机体坐标系下的参数，确保无人机在任何飞行状态下都能准确发射载荷，实现对空中目标的有效抓捕。
3.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，采用的提高空中目标捕获成功率的无人机载网枪发射控制方法包括以下步骤：首先，通过分析无人机与目标的相对动态位置，建立相遇三角形模型，优化发射时机和位置的预测；然后，应用刚体飞行轨迹建模技术，综合考虑物理因素对载荷飞行轨迹的影响，通过求解过程确定最优发射策略；最终，执行坐标系变换，将优化后的发射参数适配至无人机的实际发射控制系统中，以确保无论无人机的飞行状态如何，都能实现精确地对空中目标的捕获。
4.如权利要求3所述抓捕空中目标的无人机载网枪发射控制方法，其特征在于，所述刚体飞行轨迹建模以及求解：
在弹道假设条件下，写出惯性系下以t为自变量的载荷质点弹道方程组；
；
其中，起始条件：，，；C称为弹道系数，称为空气密度函数；称为空气阻力函数；建立此方程的目的是获得；
通过利用龙格-库塔法求解每一时刻t所对应的载荷位置向量。
5.如权利要求1所述抓捕空中目标的无人机载网枪发射控制方法，其特征在于，所述机体坐标系下的坐标变换：
在求解得到惯性系下发射参数的基础上，需要通过坐标变换将惯性系发射参数转到机体坐标系下的发射参数中；
建立惯性坐标系和机体坐标系，其中与伴飞无人机机体质心重合，其坐标轴与机体姿态绑定，过机体正面指向前方，竖直向上，指向机体左侧；为便于分析，再引入过渡坐标系，其原点与惯性系重合，与重合，在惯性系下通过绕转动弧度后获得，其中为无人机偏航角；
设惯性系下无人机的位置向量为；速度向量为；由机体坐标系到惯性系的旋转矩阵为，其中为惯性系下机体坐标系的基向量；机体坐标系下机体旋转角速度为；
因此，惯性系下射击参数需先转化为直角坐标系下的射击参数，再通过惯性矩阵坐标变换为机体坐标系下射击参数：
；
其中为机体直角坐标系下的射击参数，为惯性直角坐标系下射击参数。
6.一种实现如权利要求1~3任意一项所述的抓捕空中目标的无人机载网枪发射控制方法的抓捕空中目标的无人机载网枪发射控制系统，包括：
三角形建立模块，用于进行发射载荷-目标相遇三角形建立；
轨迹建模模块，用于进行刚体飞行轨迹建模以及求解；
坐标变换模块，用于进行机体坐标系下的坐标变换。
7.一种计算机设备，计算机设备包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行如权利要求1~3任意一项所述的抓捕空中目标的无人机载网枪发射控制方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行如权利要求1~3任意一项所述的抓捕空中目标的无人机载网枪发射控制方法的步骤。
9.一种信息数据处理终端，信息数据处理终端用于实现如权利要求6所述的抓捕空中目标的无人机载网枪发射控制系统。
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