反艦導(dǎo)彈“雙一”攻擊最大攻擊角計算方法
發(fā)布時間:2021-09-25 11:50
針對反艦導(dǎo)彈"雙一"攻擊作戰(zhàn)中航路攻擊角的制訂缺乏定量依據(jù)、飛行航路中轉(zhuǎn)彎角影響考慮不足等問題,研究最大攻擊角計算方法。從反艦導(dǎo)彈飛行航路的航路點數(shù)量、轉(zhuǎn)彎角、航路點間距、航程等方面對約束條件進(jìn)行建模;提出了以攻擊角最大、航程最短為目標(biāo)函數(shù)的雙目標(biāo)規(guī)劃方法;分析了航路點間距、航路點轉(zhuǎn)彎角之間的關(guān)系。最后仿真計算了航路點數(shù)量確定與變化兩種情況下的最大攻擊角。結(jié)果表明:隨著航路點數(shù)量的增加,反艦導(dǎo)彈最大攻擊角迅速增大,但對反艦導(dǎo)彈的航程提出了更高要求;若過度追求大攻擊角,將難以發(fā)揮反艦導(dǎo)彈的射程優(yōu)勢。
【文章來源】:火力與指揮控制. 2020,45(02)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
反艦導(dǎo)彈不同航路的攻擊角攻擊角,是指反艦導(dǎo)彈航路飛行結(jié)束,開啟末
對水面艦艇目標(biāo)的舷角,用諄表示。通常規(guī)定反艦導(dǎo)彈位于水面艦艇目標(biāo)左舷,攻擊角為負(fù)值;右舷為正值,因而有諄∈[-180°,180°]。由于導(dǎo)彈與目標(biāo)的距離、導(dǎo)彈動力航程、航路點數(shù)量等因素的制約,反艦導(dǎo)彈的攻擊角通常并不能為-180°~180°范圍內(nèi)的任意角度,而是不能超過最大攻擊角(或負(fù)值時為最小攻擊角)。因此,“雙一”攻擊中制訂多方向攻擊的前提是解算出反艦導(dǎo)彈的最大攻擊角。2反艦導(dǎo)彈“雙一”攻擊最大攻擊角雙目標(biāo)規(guī)劃方法設(shè)反艦導(dǎo)彈發(fā)射點位于L點,目標(biāo)位于T點,兩者的水平直線距離為D0,如圖2所示。反艦導(dǎo)彈飛行航路上設(shè)置了n個航路點,分別為P1、P2、…、Pn。圖2反艦導(dǎo)彈飛行航路與攻擊角為簡化描述,設(shè)發(fā)射點位于水面艦艇目標(biāo)正前方,且令諄∈[0°,360°],那么當(dāng)諄>180°時屬于左舷。實際上,發(fā)射點通常并不在水面艦艇目標(biāo)正前方,則可先旋轉(zhuǎn)水面艦艇目標(biāo)方位使之滿足,求解結(jié)束后再進(jìn)行逆旋轉(zhuǎn)操作即可。2.1目標(biāo)函數(shù)模型最大攻擊角越大,可實現(xiàn)更多的導(dǎo)彈從更多方向上進(jìn)行攻擊。同時,考慮到航路點越多,反艦導(dǎo)彈航程將增加,而且導(dǎo)彈自控終點的誤差將增大。因此,目標(biāo)函數(shù)為:攻擊角諄最大時航程RMis最短,即(1)2.1.1導(dǎo)彈攻擊角計算模型反艦導(dǎo)彈飛行航路、發(fā)射點L與目標(biāo)點E連線構(gòu)成了一個封閉的多邊形,令θi(i=1,2,…,n)表示各航路點轉(zhuǎn)彎角,即多邊形各頂點的內(nèi)角,有θi∈[0°,360°]。因此,多邊形內(nèi)角和ΦT的計算公式為(2)式中,θ0表示發(fā)射偏角,即反艦導(dǎo)彈發(fā)射點指向第1個航路點與發(fā)射點指向目標(biāo)點之間的夾角。根據(jù)多邊形內(nèi)角和與頂點關(guān)系的特性,有(3)由式(2)與式(3)可解算得(4)2.1.2導(dǎo)彈飛行航程計算模型反艦導(dǎo)彈
羅木生,等:反艦導(dǎo)彈“雙一”攻擊最大攻擊角計算方法(總第45-)式中,s1表示發(fā)射點與第1個航路點之間的距離;si(i=2,3,…,n)表示第i-1個與第i個航路點之間的距離;sn+1表示第n個(最后一個)航路點與目標(biāo)之間的水平距離。實際上,反艦導(dǎo)彈過航路點的飛行航跡如圖3所示。在到達(dá)航路點Pi前的Ei點,反艦導(dǎo)彈開始轉(zhuǎn)彎至Fi結(jié)束,不過航路點Pi直接飛向下一段航路。其中,Ei、Fi點分別為對應(yīng)兩條路徑與圓的切點。圖3反艦導(dǎo)彈過航路點的飛行航路因此,在過航路點Pi時,忽略轉(zhuǎn)彎飛行與考慮轉(zhuǎn)彎飛行,反艦導(dǎo)彈的航程差△Si為(6)式中,Ri表示反艦導(dǎo)彈的轉(zhuǎn)彎半徑;表示轉(zhuǎn)彎角θi的弧度值,即。由式(5)和式(6)可解算得反艦導(dǎo)彈的實際航程為(7)2.2導(dǎo)彈飛行航路約束建模反艦導(dǎo)彈飛行航路的航路點數(shù)量、轉(zhuǎn)彎角、航路點間距、航程等因素對最大攻擊角的均有較大影響。2.2.1航路點數(shù)量一般來說,反艦導(dǎo)彈在其設(shè)計過程中便確定了每條航路上航路點數(shù)量的最大值N0。不同類型的反艦導(dǎo)彈,N0的取值有所不同。顯然,在規(guī)劃反艦導(dǎo)彈飛行航路時,需滿足(8)2.2.2航路點轉(zhuǎn)彎角考慮到反艦導(dǎo)彈轉(zhuǎn)彎半徑通常較大,在各航路點上一般不進(jìn)行大角度轉(zhuǎn)彎,即,航路點轉(zhuǎn)彎角應(yīng)接近于180°。設(shè)θmin表示反艦導(dǎo)彈最小允許的轉(zhuǎn)彎角。那么,航路點轉(zhuǎn)彎角需滿足(9)2.2.3航路點間距離反艦導(dǎo)彈發(fā)射起飛后,需經(jīng)過一段距離的飛行后才能進(jìn)入穩(wěn)定飛行。因此,第1個航路點與發(fā)射點的水平距離不得小于最小值sstart。則有(10)發(fā)射起飛后,反艦導(dǎo)彈通常需要爬升或降高飛行,因而導(dǎo)彈實際飛行的路程要大于水平距離。為了能夠順利完成轉(zhuǎn)彎、轉(zhuǎn)向,相鄰航路點之間的距離
本文編號:3409680
【文章來源】:火力與指揮控制. 2020,45(02)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
反艦導(dǎo)彈不同航路的攻擊角攻擊角,是指反艦導(dǎo)彈航路飛行結(jié)束,開啟末
對水面艦艇目標(biāo)的舷角,用諄表示。通常規(guī)定反艦導(dǎo)彈位于水面艦艇目標(biāo)左舷,攻擊角為負(fù)值;右舷為正值,因而有諄∈[-180°,180°]。由于導(dǎo)彈與目標(biāo)的距離、導(dǎo)彈動力航程、航路點數(shù)量等因素的制約,反艦導(dǎo)彈的攻擊角通常并不能為-180°~180°范圍內(nèi)的任意角度,而是不能超過最大攻擊角(或負(fù)值時為最小攻擊角)。因此,“雙一”攻擊中制訂多方向攻擊的前提是解算出反艦導(dǎo)彈的最大攻擊角。2反艦導(dǎo)彈“雙一”攻擊最大攻擊角雙目標(biāo)規(guī)劃方法設(shè)反艦導(dǎo)彈發(fā)射點位于L點,目標(biāo)位于T點,兩者的水平直線距離為D0,如圖2所示。反艦導(dǎo)彈飛行航路上設(shè)置了n個航路點,分別為P1、P2、…、Pn。圖2反艦導(dǎo)彈飛行航路與攻擊角為簡化描述,設(shè)發(fā)射點位于水面艦艇目標(biāo)正前方,且令諄∈[0°,360°],那么當(dāng)諄>180°時屬于左舷。實際上,發(fā)射點通常并不在水面艦艇目標(biāo)正前方,則可先旋轉(zhuǎn)水面艦艇目標(biāo)方位使之滿足,求解結(jié)束后再進(jìn)行逆旋轉(zhuǎn)操作即可。2.1目標(biāo)函數(shù)模型最大攻擊角越大,可實現(xiàn)更多的導(dǎo)彈從更多方向上進(jìn)行攻擊。同時,考慮到航路點越多,反艦導(dǎo)彈航程將增加,而且導(dǎo)彈自控終點的誤差將增大。因此,目標(biāo)函數(shù)為:攻擊角諄最大時航程RMis最短,即(1)2.1.1導(dǎo)彈攻擊角計算模型反艦導(dǎo)彈飛行航路、發(fā)射點L與目標(biāo)點E連線構(gòu)成了一個封閉的多邊形,令θi(i=1,2,…,n)表示各航路點轉(zhuǎn)彎角,即多邊形各頂點的內(nèi)角,有θi∈[0°,360°]。因此,多邊形內(nèi)角和ΦT的計算公式為(2)式中,θ0表示發(fā)射偏角,即反艦導(dǎo)彈發(fā)射點指向第1個航路點與發(fā)射點指向目標(biāo)點之間的夾角。根據(jù)多邊形內(nèi)角和與頂點關(guān)系的特性,有(3)由式(2)與式(3)可解算得(4)2.1.2導(dǎo)彈飛行航程計算模型反艦導(dǎo)彈
羅木生,等:反艦導(dǎo)彈“雙一”攻擊最大攻擊角計算方法(總第45-)式中,s1表示發(fā)射點與第1個航路點之間的距離;si(i=2,3,…,n)表示第i-1個與第i個航路點之間的距離;sn+1表示第n個(最后一個)航路點與目標(biāo)之間的水平距離。實際上,反艦導(dǎo)彈過航路點的飛行航跡如圖3所示。在到達(dá)航路點Pi前的Ei點,反艦導(dǎo)彈開始轉(zhuǎn)彎至Fi結(jié)束,不過航路點Pi直接飛向下一段航路。其中,Ei、Fi點分別為對應(yīng)兩條路徑與圓的切點。圖3反艦導(dǎo)彈過航路點的飛行航路因此,在過航路點Pi時,忽略轉(zhuǎn)彎飛行與考慮轉(zhuǎn)彎飛行,反艦導(dǎo)彈的航程差△Si為(6)式中,Ri表示反艦導(dǎo)彈的轉(zhuǎn)彎半徑;表示轉(zhuǎn)彎角θi的弧度值,即。由式(5)和式(6)可解算得反艦導(dǎo)彈的實際航程為(7)2.2導(dǎo)彈飛行航路約束建模反艦導(dǎo)彈飛行航路的航路點數(shù)量、轉(zhuǎn)彎角、航路點間距、航程等因素對最大攻擊角的均有較大影響。2.2.1航路點數(shù)量一般來說,反艦導(dǎo)彈在其設(shè)計過程中便確定了每條航路上航路點數(shù)量的最大值N0。不同類型的反艦導(dǎo)彈,N0的取值有所不同。顯然,在規(guī)劃反艦導(dǎo)彈飛行航路時,需滿足(8)2.2.2航路點轉(zhuǎn)彎角考慮到反艦導(dǎo)彈轉(zhuǎn)彎半徑通常較大,在各航路點上一般不進(jìn)行大角度轉(zhuǎn)彎,即,航路點轉(zhuǎn)彎角應(yīng)接近于180°。設(shè)θmin表示反艦導(dǎo)彈最小允許的轉(zhuǎn)彎角。那么,航路點轉(zhuǎn)彎角需滿足(9)2.2.3航路點間距離反艦導(dǎo)彈發(fā)射起飛后,需經(jīng)過一段距離的飛行后才能進(jìn)入穩(wěn)定飛行。因此,第1個航路點與發(fā)射點的水平距離不得小于最小值sstart。則有(10)發(fā)射起飛后,反艦導(dǎo)彈通常需要爬升或降高飛行,因而導(dǎo)彈實際飛行的路程要大于水平距離。為了能夠順利完成轉(zhuǎn)彎、轉(zhuǎn)向,相鄰航路點之間的距離
本文編號:3409680
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