
兵工学报 ›› 2024, Vol. 45 ›› Issue (5): 1449-1459.doi: 10.12382/bgxb.2023.0613
收稿日期:2023-06-27
上线日期:2023-10-29
通讯作者:
WU Hao1, LI Dongguang1,2,*(
), WANG Yong’an1
Received:2023-06-27
Online:2023-10-29
摘要:
为解决导弹开启末制导时初始前置角过大或前置角变化幅度较大的问题,设计适用于多种导弹制导律的前置角三维剩余飞行时间估计方法。将导弹速度和目标速度投影分解,在地面坐标系的Oxy面和Oxz面上建立弹目相对运动关系方程,以此为基础建立三维弹目相对运动模型。利用弹目相对运动关系方程和比例导引控制方程,建立1阶非线性微分方程,解析弹目距离与前置角的关系,并利用麦克劳林展开式求解方程。根据视线角速度变化选择合适的内框角,对前置角进行补偿,同时使用中位值平均滤波法降低前置角波动造成的误差。利用已建立的三维弹目相对运动模型进行仿真实验。仿真结果表明,在小角度假设不能成立时,尤其是因制导律进行角度控制而导致前置角变化较大时,前置角剩余飞行时间(Time-to-go,TGO)估计方法的估计值误差收敛时间和最大误差值要小于其他TGO估计方法,估计效果最佳。
中图分类号:
吴浩, 李东光, 王泳安. 反舰导弹大前置角下三维剩余飞行时间估计方法[J]. 兵工学报, 2024, 45(5): 1449-1459.
WU Hao, LI Dongguang, WANG Yong’an. Time-to-go Estimation Method for Anti-ship Missiles with Large Lead Angle in Three-dimensional Space[J]. Acta Armamentarii, 2024, 45(5): 1449-1459.
| 方法 | 收敛 时间/s | 收敛时的 估计值/s | 最大误差 值/s | 最大误差值 出现时间/s |
|---|---|---|---|---|
| TGO1 | 72.23 | -1 | 47.56 | 0.02 |
| TGO2 | 71.64 | -1 | 39.98 | 0.02 |
| TGO3 | 32.73 | 1 | 32.49 | 0.01 |
| TGO4 | 25.88 | 0.01 |
表1 APNG仿真结果
Table 1 APNG simulated results
| 方法 | 收敛 时间/s | 收敛时的 估计值/s | 最大误差 值/s | 最大误差值 出现时间/s |
|---|---|---|---|---|
| TGO1 | 72.23 | -1 | 47.56 | 0.02 |
| TGO2 | 71.64 | -1 | 39.98 | 0.02 |
| TGO3 | 32.73 | 1 | 32.49 | 0.01 |
| TGO4 | 25.88 | 0.01 |
| 方法 | 收敛时 间/s | 收敛时的 估计值/s | 最大误差 值/s | 最大误差值出 现的时间/s |
|---|---|---|---|---|
| TGO1 | 88.39 | -1.00 | 44.08 | 14.61 |
| TGO2 | 84.12 | -1.00 | 38.07 | 15.43 |
| TGO3 | 16.93 | 1.00 | 38.55 | 0.01 |
| TGO4 | 7.60 | 0.99 | 31.94 | 0.01 |
表2 BPNG仿真结果
Table 2 BPNG simulated results
| 方法 | 收敛时 间/s | 收敛时的 估计值/s | 最大误差 值/s | 最大误差值出 现的时间/s |
|---|---|---|---|---|
| TGO1 | 88.39 | -1.00 | 44.08 | 14.61 |
| TGO2 | 84.12 | -1.00 | 38.07 | 15.43 |
| TGO3 | 16.93 | 1.00 | 38.55 | 0.01 |
| TGO4 | 7.60 | 0.99 | 31.94 | 0.01 |
| 方法 | 收敛时 间/s | 收敛时的 估计值/s | 最大误差 值/s | 最大误差值出 现的时间/s |
|---|---|---|---|---|
| TGO1 | 81.73 | -1 | 45.35 | 0.02 |
| TGO2 | 78.52 | -1 | 37.77 | 0.02 |
| TGO3 | 26.31 | 1 | 34.7 | 0.01 |
| TGO4 | 14.40 | 1 | 28.09 | 0.01 |
表3 OGL仿真结果
Table 3 BPNG simulated results
| 方法 | 收敛时 间/s | 收敛时的 估计值/s | 最大误差 值/s | 最大误差值出 现的时间/s |
|---|---|---|---|---|
| TGO1 | 81.73 | -1 | 45.35 | 0.02 |
| TGO2 | 78.52 | -1 | 37.77 | 0.02 |
| TGO3 | 26.31 | 1 | 34.7 | 0.01 |
| TGO4 | 14.40 | 1 | 28.09 | 0.01 |
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