為了提高反輻射無人機(jī)搜索航路規(guī)劃效率,根據(jù)反輻射無人機(jī)導(dǎo)引頭具有視場約束的特點(diǎn),建立了反輻射無人機(jī)搜索航路規(guī)劃導(dǎo)引頭視場靜態(tài)模型,并綜合考慮了無人機(jī)飛行過程中姿態(tài)角變化對導(dǎo)引頭視場覆蓋范圍的影響,建立了導(dǎo)引頭視場動態(tài)模型。仿真結(jié)果表明,只要導(dǎo)引頭性能參數(shù)、航路起點(diǎn)以及目標(biāo)雷達(dá)位置確定,便可找到規(guī)劃區(qū)域邊界,選擇合適算法并根據(jù)導(dǎo)引頭動態(tài)視場模型進(jìn)行搜索航路規(guī)劃。 

【文章來源】：飛行力學(xué). 2019,37(04)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

反輻射無人機(jī)飛行航路示意圖Fig．1Schematicdiagramofanti-radiationUAVflightroute

把極坐標(biāo)公式x=rcosθ，y=rsinθ和C=lna代入式(9)，方程的解為:r=ae－θcotφ0(10)其次，考慮俯仰面的視場覆蓋。將式(2)與式(10)結(jié)合可以得到導(dǎo)引頭視場靜態(tài)模型在極坐標(biāo)系中的方程為:r=ae－θcotφ0(dmin≤r≤dmax)(11)1.3仿真驗(yàn)證參數(shù)設(shè)置:a=5，dmin=1，φ0=±60°，dmax＞5;目標(biāo)雷達(dá)坐標(biāo)M(0，0);反輻射無人機(jī)搜索航路起點(diǎn)坐標(biāo)(5，0)。對式(11)進(jìn)行MATLAB仿真，結(jié)果如圖2所示。圖2φ0=±60°時的搜索邊界曲線Fig．2Searchboundarycurvewhenφ0=±60°在圖2所示的規(guī)劃區(qū)域內(nèi)，總可以規(guī)劃出一條航線使目標(biāo)雷達(dá)始終處于反輻射無人機(jī)導(dǎo)引頭視場范圍內(nèi)，最直觀的就是從(5，0)到(1，0)點(diǎn)的航線。從求解過程可以看出，在搜索邊界曲線之外不存在從任務(wù)起始點(diǎn)出發(fā)、滿足視場約束條件的航路。應(yīng)當(dāng)注意的是，由于反輻射無人機(jī)在飛行過程中視場覆蓋范圍會受到飛行姿態(tài)的影響，所以，在搜索邊界曲線之內(nèi)不是隨意規(guī)劃一條航路都可以滿足使目標(biāo)一直處于被動雷達(dá)導(dǎo)引頭視場覆蓋范圍內(nèi)這一約束條件的;但在不考慮威脅的情況下，總能夠找到滿足條件的航路。2導(dǎo)引頭視場動態(tài)模型的建立反輻射無人機(jī)飛行姿態(tài)角主要包括:偏航角ψ、俯仰角θ、滾轉(zhuǎn)角?，為了充分考慮這些影響因素對視場覆蓋范圍的影響，需建立導(dǎo)引頭視場動態(tài)模型。由于被動雷達(dá)導(dǎo)引頭安裝在無人機(jī)機(jī)體，所以在建立視場模型時涉及地面坐標(biāo)系與機(jī)體坐標(biāo)系之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換問題。2.1坐標(biāo)系之間的定義及轉(zhuǎn)換(1)地面坐標(biāo)系Sg(Ogxgygzg)。Og為地面任意

?0－sin?cos?x″y″z″(14)由式(12)～式(14)可得由地面坐標(biāo)系到機(jī)體坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換矩陣為:Sψθ?=cosθcosψsin?sinθcosψ－cos?sinψcos?sinθcosψ+sin?sinψcosθsinψsin?sinθsinψ+cos?cosψcos?sinθsinψ－sin?cosψ－sinθsin?cosθcos?cosθ(15)2.2導(dǎo)引頭視場動態(tài)建模在考慮飛行姿態(tài)對導(dǎo)引頭視場覆蓋范圍的影響時，需建立反輻射無人機(jī)與雷達(dá)相對位置三維模型，如圖3所示。圖3反輻射無人機(jī)與雷達(dá)相對位置關(guān)系Fig．3Ｒelativepositionofanti-radiationUAVandradar在地面坐標(biāo)系中:O為反輻射無人機(jī)當(dāng)前位置;第4期劉培賓，等．反輻射無人機(jī)搜索航路規(guī)劃導(dǎo)引頭視場建模34

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]反輻射無人機(jī)測向技術(shù)仿真分析[J]. 陶琴,潘英鋒.  空軍預(yù)警學(xué)院學(xué)報. 2017(01)
[2]反輻射無人機(jī)與誘偏系統(tǒng)對抗試驗(yàn)方法初探[J]. 毛瑩,張振伍.  現(xiàn)代防御技術(shù). 2016(01)
[3]基于分層策略的多無人機(jī)最優(yōu)協(xié)同航路規(guī)劃[J]. 苑帥,李飛,王龍,張譽(yù).  空軍工程大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(02)
[4]基于Simulink的導(dǎo)引頭測向流程仿真分析[J]. 趙風(fēng)東,朱元清,潘英鋒.  現(xiàn)代防御技術(shù). 2013(01)
[5]基于自適應(yīng)UKF的反輻射無人機(jī)抗雷達(dá)關(guān)機(jī)技術(shù)研究[J]. 王勃,朱學(xué)平,楊軍.  計(jì)算機(jī)測量與控制. 2012(07)
[6]UKF在反輻射無人機(jī)抗目標(biāo)雷達(dá)關(guān)機(jī)中的應(yīng)用[J]. 朱學(xué)平,楊軍,孫杰,祝小平.  火力與指揮控制. 2009(07)
[7]反輻射無人機(jī)及其對抗技術(shù)[J]. 羅紅英,劉進(jìn)忙.  指揮控制與仿真. 2009(03)
[8]反輻射無人機(jī)搜索路徑規(guī)劃研究[J]. 周延安,梅剛.  艦船電子對抗. 2006(05)
[9]防空系統(tǒng)目標(biāo)威脅評估與火力分配模型[J]. 張海峰,吳富初,王光源.  火力與指揮控制. 2004(06)



本文編號：3119287