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申请/专利权人：烟台大学

摘要：本发明公开了一种基于匀速目标叠加的飞行器虚拟导引方法，可以克服传统比例导引等方式无法提高导引落角的问题。通过设置时变起点、匀速运动虚拟目标并与实际目标相融合得到融合目标，再通过惯性导航设备测量飞行器位置，解算飞行器与融合目标的纵向与侧向视线角；并通过滤波微分算法得到纵向与侧向视线角滞后信号，通过非线性差分算法得到纵向与侧向视线角速率信号，求解纵向侧向视线角误差信号以及纵侧向误差曲率信号，叠加视线角速率信号与视线角误差信号组成最终的纵向侧向三通道三维导引律实现大落角导引。该方法虚拟目标设置的起点位置随目标运动而时变运动，使得导引方式更为灵活，从而能达到脱靶量与落角两方面指标要求。

主权项：1.一种基于匀速目标叠加的飞行器虚拟导引方法，其特征在于以下步骤：步骤S10，在飞行器上安装传感器测量真实目标的位置信息，同时在飞行器上安装惯性导航定位设备，测量飞行器自身的位置信息，并计算飞行器与真实目标的纵向相对距离、垂向相对距离、侧向相对距离信息以及总相对距离，然后设定起点随真实目标与飞行器位置变化的匀速运动虚拟目标，采用融合方法计算虚拟目标与真实目标融合后的融合目标，最后计算飞行器相对融合目标的纵向相对距离、垂向相对距离、侧向相对距离信号包括：Δx＝xt-xm；Δy＝yt-ym；Δz＝zt-zm； xa0＝xt+ka0xm-xt；ya0＝yt+ka0ym-yt；za0＝zt+ka0zm-zt； xc＝xt+kb0xa0+xb0-xt；yc＝yt+kb0ya0+yb0-yt；zc＝zt+kb0za0+zb0-zt；Δxc＝xt-xc；Δyc＝yt-yc；Δzc＝zt-zc；其中xt为通过传感器测量真实目标的纵向位置信息；yt为通过传感器测量真实目标的垂向位置信息；zt为通过传感器测量真实目标的侧向位置信息；xm为通过惯性导航定位设备测量飞行器自身的纵向位置信息；ym为通过惯性导航定位设备测量飞行器自身的垂向位置信息；zm为通过惯性导航定位设备测量飞行器自身的侧向位置信息；Δx为飞行器与真实目标的纵向相对距离，Δy为飞行器与真实目标的垂向相对距离，Δz为飞行器与真实目标的侧向相对距离；r为总相对距离；ka0为常值参数，调节虚拟目标起点位置；xa0为匀速运动虚拟目标的纵向起点；ya0为匀速运动虚拟目标的垂向起点；za0为匀速运动虚拟目标的侧向起点；vxb为常值，为虚拟目标纵向运动速度；xb0为虚拟目标不考虑起始位移的纵向匀速运动位移；vyb为常值，为虚拟目标垂向运动速度；yb0为虚拟目标不考虑起始位移的垂向匀速运动位移；vzb为常值，为虚拟目标侧向运动速度；zb0为虚拟目标不考虑起始位移的侧向匀速运动位移；ka0为常值参数，调节虚拟目标与真实目标之间的融合程度；xc为融合目标的纵向位移；yc为融合目标的垂向位移；zc为融合目标的侧向位移；Δxc表示飞行器相对融合目标的纵向相对距离，Δyc表示飞行器相对融合目标的垂向相对距离，Δzc表示飞行器相对融合目标的侧向相对距离；步骤S20，根据所述的飞行器相对融合目标的纵向相对距离、垂向相对距离、侧向相对距离计算飞行器相对融合目标纵向视线角、飞行器相对融合目标侧向视线角信号，并采用滤波微分算法求解纵向视线角滞后信号、侧向视线角滞后信号；再采用非线性差分算法求解纵向视线角速率信号与侧向视线角速率信号包括： 其中q1为飞行器相对融合目标纵向视线角，q2为飞行器相对融合目标侧向视线角，s为传递函数的微分算子；T1为纵向滤波微分时间算子，T2为侧向滤波微分时间算子；q10为纵向视线角滞后信号、q20为侧向视线角滞后信号；k1为纵向非线性差分时间算子，其为常值；k2为侧向非线性差分时间算子，其为常值；d1为纵向视线角速率信号，d2为侧向视线角速率信号；步骤S30，在飞行器上安装惯性导航定位设备测量飞行器的纵向速度信号、垂向速度信号与侧向速度信号，并解算飞行器纵向速度倾角与飞行器侧向速度倾角，并分别与飞行器相对融合目标纵向视线角信号、飞行器相对融合目标侧向视线角信号进行比较，得到纵向视线角误差信号、侧向视线角误差信号，进行非线性变换后分别得到纵向误差曲率与侧向误差曲率，再分别乘以所述的纵向视线角速率信号、纵向视线角误差信号、侧向视线角速率信号、侧向视线角误差信号叠加形成最终的虚拟目标纵向导引信号与虚拟目标侧向导引信号包括： eq1＝q1-qa1；eq2＝q2-qa2； a1＝k3fq1vxd1+k4eq1；a2＝k5fq1vxd2+k6eq2；其中vx为在飞行器上安装惯性导航定位设备测量飞行器所得到的纵向速度信号，其中vy为在飞行器上安装惯性导航定位设备测量飞行器所得到的垂向速度信号，其中vz为在飞行器上安装惯性导航定位设备测量飞行器所得到的侧向速度信号，tan-1为反正切函数；qa1为飞行器纵向速度倾角，qa2为飞行器侧向速度倾角；eq1与eq2分别为纵向视线角误差信号、侧向视线角误差信号；fq1与fq2分别为纵向误差曲率与侧向误差曲率；k3、k4、k5、k6分别为导引常值参数；a1为最终的虚拟目标纵向导引信号，a2为最终的虚拟目标侧向导引信号；最后通过判断导引终点时刻的总相对距离r来判断导引脱靶量的大小，通过导引终点时刻的qa1来判断导引的落角大小，从而从两方面判断导引效果。

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百度查询： 烟台大学 一种基于匀速目标叠加的飞行器虚拟导引方法