一种带倾角约束的火箭弹纵向导引方法

摘要

一种带倾角约束的火箭弹纵向导引方法，对重力项及阻力项进行了补偿，补偿项的系数随弹道特性变化，更好地提高了导引规律对不同弹道的适应性；附加的变系数速度倾角约束项，在远距离时充分利用弹道下降过程中自身速度方向变化的固有规律，主要进行比例导引，在近距离时进行末端速度倾角控制，有效降低了倾角约束项的过载需求，实施对末段速度倾角控制的同时，减小约束项对机动能力的影响。该制导律还能够根据弹种不同自适应的选取速度倾角期望值和导引参数，以满足不同战斗部对落地速度倾角的不同要求。

主权项

一种带倾角约束的火箭弹纵向导引方法，其特征在于步骤如下：(1)判断火箭弹是否进入降弧飞行阶段，即飞行时间t是否大于等于比例导引开始时间t_gb，若t≥t_gb，则进入步骤(2)，否则，令平滑处理系数Kguid＝0，进入步骤(5)；(2)利用火箭弹速度、位置、姿态运动信息与目标点位置信息，计算制导指令；具体由公式：$N_{yc}=k_1*(k_y*{\stackrel{·}{q}}_y*vv/G_0+cos(q_y)-k_2·n_{x1})+k_4·k_{ld}*(q_y-{\theta }_f)/t_g·vv/G_0,x_r\ge 0---\left(1\right)$$N_{yc}=k_1*(k_y*({\stackrel{·}{q}}_y)*vv/G_0+cos\left(q_y\right)-k_2·n_{x1})+k_4·k_{ld}*(-p_i-q_y-{\theta }_f)/t_g·vv/G_0,x_r<0---\left(2\right)$给出，式中，k_y、k₁、k₂、k_ld、k₄为导引系数；x,y,z为弹头在发射系的坐标分量；G₀为重力加速度常数；n_x1为加速度计敏感到的轴向过载；θ_f为期望的速度倾角；vv为火箭弹合速度；p_i为圆周率π；所述发射系的坐标原点与发射点O固连，X轴在发射点水平面内，指向发射瞄准方向，Y轴垂直于发射点水平面指向上方，Z轴与XOY平面垂直并构成右手直角坐标系；q_y为视线高低角，具体由公式：$q_y={\sin }^{-1}(y_r/\sqrt{x_r^2+y_r^2+z_r^2})$给出；x_r、y_r、z_r是火箭弹与目标之间的相对位置，具体由公式：x_r＝x_t‑x,y_r＝y_t‑y,z_r＝z_t‑z；给出，其中，x_t,y_t,z_t为目标在发射系的坐标分量；为视线高低角转率，具体由公式：${\stackrel{·}{q}}_y=(-x_r·v_y+y_r·v_x)/(x_r^2+y_r^2)$给出；v_x,v_y,v_z为弹头在发射系的速度分量；t_g为预估剩余飞行时间，具体由公式：$t_g=\sqrt{x_r^2+y_r^2+z_r^2}/vv$给出；(3)若步骤(2)中x_r≥0，则利用公式(2)计算纵向过载指令N_yc，否则，利用公式(1)计算纵向过载指令N_yc；(4)计算平滑处理系数Kguid；具体由公式：Kguid＝(t‑t_gb)/t_gd1给出，其中t_gd1为过渡时间，取值范围为：[1，4]；(5)利用步骤(3)中得到的纵向过载指令N_yc和步骤(4)中得到的平滑处理系数Kguid计算最终的纵向过载指令NN_yc，具体由公式：NN_yc＝N_yc*Kguid给出。