【摘要】：針對無人作戰(zhàn)飛機(jī)使用空空導(dǎo)彈對空中機(jī)動目標(biāo)實(shí)施自主攔截的問題,提出了一種基于前置攻擊瞄準(zhǔn)偏差的自主引導(dǎo)策略。通過建立飛機(jī)運(yùn)動模型和前置攻擊瞄準(zhǔn)模型,計(jì)算得到瞄準(zhǔn)偏差,然后以減少瞄準(zhǔn)偏差為飛行控制的目標(biāo),基于模型預(yù)測控制思想分別對采用比例引導(dǎo)和模擬退火粒子群優(yōu)化方法的兩種自主機(jī)動策略進(jìn)行了仿真研究。仿真結(jié)果表明,在目標(biāo)信息有缺失時(shí),兩種策略都能實(shí)現(xiàn)對不同機(jī)動目標(biāo)的自主攔截,且后者攔截效果更好。
【圖文】：

轉(zhuǎn)角γ，它是方向舵偏角δe的函數(shù)。最終本文UCAV運(yùn)動模型的3個(gè)控制量為η、δr和δe，且控制量和攻角α滿足以下約束條件：minmax011111re≤≤≤≤≤≤≤≤(2)2UCAV前置攻擊瞄準(zhǔn)模型對有人駕駛戰(zhàn)斗機(jī)中距攔截過程，前置攻擊瞄準(zhǔn)是一種使速度矢量指向目標(biāo)前置點(diǎn)的引導(dǎo)方法，在目標(biāo)作勻速直線運(yùn)動的理想情況下可使發(fā)射的導(dǎo)彈以直線彈道命中目標(biāo)，在目標(biāo)做機(jī)動時(shí)仍能以極大概率殺傷目標(biāo)[9]。將這一方式用于UCAV，，即圖1所示的前置攻擊瞄準(zhǔn)路線[11]。圖1UCAV前置攻擊瞄準(zhǔn)矢量圖圖1中，由UCAV當(dāng)前位置指向瞄準(zhǔn)點(diǎn)P的飛行路線即為完全瞄準(zhǔn)的理想攻擊路線，它表示UCAV以當(dāng)前速度沿正確方向飛行T1時(shí)間、并在O點(diǎn)發(fā)射導(dǎo)彈、導(dǎo)彈沿理想直線彈道飛行距離R后命中P點(diǎn)，且P點(diǎn)剛好為目標(biāo)此時(shí)到達(dá)位置。然而在實(shí)際飛行時(shí)，UCAV的速度矢量總是會和理想的攻擊路線之間存在的偏差。這個(gè)偏差即用圖1中的瞄準(zhǔn)偏差矢量ΔL。

第28卷第9期Vol.28No.92016年9月吳華興,等:基于前置攻擊瞄準(zhǔn)的UCAV自主攔截方法研究Sep.,2016http:∥www.china-simulation.com2251(a)UCAV對目標(biāo)的自主攔截軌跡(b)瞄準(zhǔn)偏差、姿態(tài)角(單位為度)和控制量變化情況圖2比例導(dǎo)引仿真結(jié)果(a)UCAV對目標(biāo)的自主攔截軌跡(b)瞄準(zhǔn)偏差(單位為度)和控制量圖3MPC-PN仿真結(jié)果(a)UCAV對目標(biāo)的自主攔截軌跡(b)瞄準(zhǔn)偏差(單位為度)和控制量圖4MPC-PSO仿真結(jié)果

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