
兵工学报 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (9): 240972-.doi: 10.12382/bgxb.2024.0972
收稿日期:2024-10-17
上线日期:2025-09-24
通讯作者:
基金资助:
ZHANG Pei1, ZHANG An1,2, BI Wenhao1,2,*(
), MAO Zeming1
Received:2024-10-17
Online:2025-09-24
摘要:
针对在超视距空战中,战斗机难以规避中远距空空导弹的问题,根据加装侧向助推火箭的无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)的特点,给出了拥有短时间内大过载侧向机动能力的UAV末端机动规避中远距空空导弹的可行策略。建立了UAV与中远距空空导弹的模型,研究了UAV在中远距空空导弹攻击末端时,侧向过载启动时间、侧向过载大小、侧向过载方向对导弹脱靶量的影响。 仿真实验结果表明,UAV应在侧向过载可持续时间内使用最大可用侧向过载规避中远距空空导弹。当导弹迎头来袭时,应采取爬升方式规避导弹;当导弹前侧向来袭时,应采取同侧向爬升和俯冲方式规避导弹。
张沛, 张安, 毕文豪, 毛泽铭. 无人机末端机动规避中远距空空导弹策略[J]. 兵工学报, 2025, 46(9): 240972-.
ZHANG Pei, ZHANG An, BI Wenhao, MAO Zeming. A Maneuver Strategy of UAV to Evade a Medium-long Range Air-to-air Missile in Terminal Guidance[J]. Acta Armamentarii, 2025, 46(9): 240972-.
| 序号 | 机弹初 始距离/ m | 机弹初 始方位 角/(°) | 导弹初 始高度/ m | 导弹初 始马 赫数 | 无人机 初始高 度/m | 无人机 初始马 赫数 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 100000 | 0 | 11000 | 1.5 | 7000 | 0.85 |
| 2 | 95000 | 45 | 11000 | 1.5 | 7000 | 0.85 |
| 3 | 110000 | 315 | 11000 | 1.5 | 7000 | 0.85 |
| 4 | 105000 | 75 | 11000 | 1.5 | 7000 | 0.85 |
| 5 | 100000 | 285 | 11000 | 1.5 | 7000 | 0.85 |
表1 侧向过载方向仿真初始态势
Table 1 Initial situation of simulation experiments in lateral overload direction
| 序号 | 机弹初 始距离/ m | 机弹初 始方位 角/(°) | 导弹初 始高度/ m | 导弹初 始马 赫数 | 无人机 初始高 度/m | 无人机 初始马 赫数 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 100000 | 0 | 11000 | 1.5 | 7000 | 0.85 |
| 2 | 95000 | 45 | 11000 | 1.5 | 7000 | 0.85 |
| 3 | 110000 | 315 | 11000 | 1.5 | 7000 | 0.85 |
| 4 | 105000 | 75 | 11000 | 1.5 | 7000 | 0.85 |
| 5 | 100000 | 285 | 11000 | 1.5 | 7000 | 0.85 |
图5 第1组仿真实验导弹迎头来袭态势下无人机侧向过载方向对导弹脱靶量的影响
Fig.5 Effect of UAV lateral overload direction on missile’s miss distance under the head-on situation of simulation experiment 1
图7 第1组仿真实验导弹迎头来袭态势下无人机爬升/俯冲规避对应的导弹过载
Fig.7 Missile’s overload corresponding to UAV climbing/diving maneuvere under the head-on situation of simulation experiment 1
图9 第2组仿真实验导弹前侧向来袭态势下无人机爬升/反侧俯冲的末端机弹轨迹
Fig.9 Trajectory of UAV’s climbing/reverse side diving maneuver under the forward lateral situation of simulation experiment 2
图10 第2组仿真实验导弹前侧向来袭态势下无人机爬升/同侧俯冲规避对应的导弹过载
Fig.10 Missile’s overload corresponding to UAV climbing/forward side maneuvering under the forward lateral situation of simulation experiment 2
图11 第2组仿真实验导弹前侧向来袭态势下无人机 反侧俯冲规避对应的导弹过载(侧向过载方 向为200°)
Fig.11 Missile’s overload corresponding to UAV reverse side maneuvering under the forward lateral situation of simulation experiment 2 (lateral overload direction of 200°)
图13 第4组仿真实验导弹侧向来袭态势下无人机爬升/同侧俯冲的末端机弹轨迹
Fig.13 Trajectory of UAV’s climbing/forward side diving maneuver under the lateral situation of simulation experiment 4
图14 第4组仿真实验导弹侧向来袭态势下无人机爬升/同侧俯冲规避对应的导弹过载
Fig.14 Missile’s overload corresponding to UAV climbing/forward side maneuvering under the lateral situation of simulation experiment 4
图15 第4组仿真实验导弹侧向来袭态势下无人机水平机动/反侧俯冲规避对应的导弹过载
Fig.15 Missile’s overload corresponding to UAV horizontal/reverse side maneuvering in the lateral situation of simulation experiment 4
| 序号 | 机弹初始 距离/m | 机弹初始 方位角/ (°) | 导弹初始 高度/m | 导弹初始 马赫数 | 无人机初 始高度/m | 无人机初 始马赫数 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 100000 | 0 | 11000 | 1.5 | 7000 | 0.85 |
| 2 | 95000 | 45 | 11000 | 1.5 | 7000 | 0.85 |
| 3 | 110000 | 315 | 11000 | 1.5 | 7000 | 0.85 |
| 4 | 105000 | 75 | 11000 | 1.5 | 7000 | 0.85 |
| 5 | 100000 | 285 | 11000 | 1.5 | 7000 | 0.85 |
表2 侧向过载启动时间仿真初始态势
Table 2 Initial situation of simulation experiments in lateral overload activation time
| 序号 | 机弹初始 距离/m | 机弹初始 方位角/ (°) | 导弹初始 高度/m | 导弹初始 马赫数 | 无人机初 始高度/m | 无人机初 始马赫数 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 100000 | 0 | 11000 | 1.5 | 7000 | 0.85 |
| 2 | 95000 | 45 | 11000 | 1.5 | 7000 | 0.85 |
| 3 | 110000 | 315 | 11000 | 1.5 | 7000 | 0.85 |
| 4 | 105000 | 75 | 11000 | 1.5 | 7000 | 0.85 |
| 5 | 100000 | 285 | 11000 | 1.5 | 7000 | 0.85 |
| 序号 | 机弹初始 距离/m | 机弹初始 方位角/ (°) | 导弹初始 高度/m | 导弹初始 马赫数 | 无人机初 始高度/m | 无人机初 始马赫数 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 100000 | 0 | 11000 | 1.5 | 7000 | 0.85 |
| 2 | 95000 | 45 | 11000 | 1.5 | 7000 | 0.85 |
| 3 | 105000 | 75 | 11000 | 1.5 | 7000 | 0.85 |
表3 侧向过载仿真初始态势
Table 3 Initial situation of simulation experiments
| 序号 | 机弹初始 距离/m | 机弹初始 方位角/ (°) | 导弹初始 高度/m | 导弹初始 马赫数 | 无人机初 始高度/m | 无人机初 始马赫数 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 100000 | 0 | 11000 | 1.5 | 7000 | 0.85 |
| 2 | 95000 | 45 | 11000 | 1.5 | 7000 | 0.85 |
| 3 | 105000 | 75 | 11000 | 1.5 | 7000 | 0.85 |
| 机弹态势 | 仿真次数 | 末端机动 成功率/% | 桶滚机动 成功率/% | 盘旋机动 成功率/% | 筋斗机动 成功率/% |
|---|---|---|---|---|---|
| 迎头 | 500 | 92.4 | 83.9 | 80.6 | 84.2 |
| 前侧向 | 500 | 87.6 | 85.0 | 79.2 | 71.5 |
| 侧向 | 500 | 91.4 | 88.1 | 78.4 | 86.2 |
表4 不同机弹态势下规避结果统计
Table 4 Avoidance results under different situations
| 机弹态势 | 仿真次数 | 末端机动 成功率/% | 桶滚机动 成功率/% | 盘旋机动 成功率/% | 筋斗机动 成功率/% |
|---|---|---|---|---|---|
| 迎头 | 500 | 92.4 | 83.9 | 80.6 | 84.2 |
| 前侧向 | 500 | 87.6 | 85.0 | 79.2 | 71.5 |
| 侧向 | 500 | 91.4 | 88.1 | 78.4 | 86.2 |
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