一种修正型ZEM制导闭环系统制导误差算法的制作方法

本发明涉及精确制导，特别涉及一种修正型zem制导闭环系统制导误差算法。

背景技术：

1、对zem制导，制导系统状态主要是相对位置和相对速度，可以简称为相对状态，属于矢量。视线角速度属于制导误差类，失调角也是制导误差。状态、误差的解析解包含它们的矢量数学表达式及其幅值解析表达式。误差的幅值解析关系可直接用于制导系统性能分析，因此其重要性不言而喻。

2、发明人在实施例2所述的基础型zem误差的计算方法中引入速度估计得到了实施例4所述的修正型zem误差的计算方法、修正型zem制导算法，修正型zem制导闭环系统状态（包括相对距离和速度）的解析表达式。但是缺乏修正型zem制导闭环系统的制导误差的求解，从而无法对修正型zem制导闭环系统的制导性能进行准确刻画。以致修正型zem制导系统的性能的研究不足，导致在实际应用中难以确定何时应当使用基础型zem制导方法，何时应当使用修正型zem制导方法。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提出了一种修正型zem制导闭环系统制导误差算法。对应的制导误差包括视线角速度和制导失调误差（失调角），解析解包含制导误差的矢量表达，尤其是幅值解析表达。能够作为核心指标刻画修正型zem制导系统的性能。

2、为了实现上述目的，本申请是通过如下技术方案来实现的：

3、一种修正型zem制导闭环系统制导误差算法，在惯性坐标系中确定拦截器和目标的运动模型；在基本型zem误差算法表达式以及基本型zem闭环系统解析解算法的基础上，引入基于位置的速度预测因素，得出修正型zem误差制导算法的表达式；在此基础上得出修正型zem制导闭环系统视线角速度；

4、所述拦截器和目标的运动模型，包括拦截器运动的位置矢量pm、速度矢量vm和加速度矢量am；还包括目标运动的位置矢量pt、速度矢量vt和加速度矢量at；还包括拦截器和目标的相对位置矢量r(t)=pt－pm、相对速度矢量v(t)=vt－vm和相对加速度矢量a=at－am；

5、所述修正型zem误差算法的表达式为：

6、；

7、式中：tgo=?tf－?t表示剩余飞行时间，tf=tf－t0，?tf表示命中时间，t0表示初始时间，k>0为待定参数；

8、所述修正型zem制导闭环系统视线角速度满足：，

9、n为导航比，为初始失调角，满足制导失调角公式：

10、，，v≠0，r≠0，

11、，，?，

12、。

13、进一步的，所述的一种修正型zem制导闭环系统制导误差算法，如果n≥2且为整数，所述修正型zem制导闭环系统视线角速度满足：

14、。

15、进一步的，所述的一种修正型zem制导闭环系统制导误差算法，如果n≥2且为整数，所述修正型zem制导闭环系统视线角速度的近似解析式为：

16、。

17、进一步的，所述的一种修正型zem制导闭环系统制导误差算法，修正型zem制导闭环系统失调角满足：

18、，

19、其中，，，。

20、进一步的，所述的一种修正型zem制导闭环系统制导误差算法，所述修正型zem制导闭环系统失调角近似满足如下关系：

21、。

22、进一步的，所述的一种修正型zem制导闭环系统制导误差算法，n≥2且为整数时，所述修正型zem制导闭环系统失调角近似满足：

23、。

24、本发明与现有技术相比有益效果为：

25、（1）本申请提出了一种修正型zem制导闭环系统制导误差算法，得出了修正型zem制导闭环系统视线角速度的解析解和近似解。

26、（2）本申请提出了一种修正型zem制导闭环系统制导误差算法，得出了修正型zem制导闭环系统失调角（失调误差）的解析解和近似解。

27、（3）本申请对完善比例导引、zem制导的理论基础有重要意义，有助于量化修正型zem、基础型zem和比例导引方法在实际任务场景中的综合性能，从而明确在特定任务中使用何种制导方法可以达到最佳制导效果。

技术特征：

1.一种修正型zem制导闭环系统制导误差算法，其特征在于：在惯性坐标系中确定拦截器和目标的运动模型；在基本型zem误差算法表达式以及基本型zem闭环系统解析解算法的基础上，引入基于位置的速度预测因素，得出修正型zem误差制导算法的表达式；在此基础上得出修正型zem制导闭环系统视线角速度；

2.根据权利要求1所述的一种修正型zem制导闭环系统制导误差算法，其特征在于：如果n≥2且为整数，所述修正型zem制导闭环系统视线角速度满足：

3.根据权利要求1所述的一种修正型zem制导闭环系统制导误差算法，其特征在于：如果n≥2且为整数，所述修正型zem制导闭环系统视线角速度的近似解析式为：

4.根据权利要求1所述的一种修正型zem制导闭环系统制导误差算法，其特征在于：修正型zem制导闭环系统失调角满足：

5.根据权利要求4所述的一种修正型zem制导闭环系统制导误差算法，其特征在于：所述修正型zem制导闭环系统失调角近似满足如下关系：

6.根据权利要求5所述的一种修正型zem制导闭环系统制导误差算法，其特征在于：n≥2且为整数时，所述修正型zem制导闭环系统失调角近似满足：

技术总结
本发明涉及精确制导技术领域，特别涉及一种修正型ZEM制导闭环系统制导误差算法。本发明的技术解决方案是：本发明首先给出引入速度估计修正型ZEM误差的计算方法、修正型ZEM制导算法，修正型ZEM制导闭环系统状态的解析表达式。以此为基础，本发明建立了闭环系统视线角速度的计算方法，近似计算方法；根据制导失调误差和系统状态的关系，建立了闭环系统视线角速度、制导失调误差的解析计算方法和近似计算方法。有助于量化修正型ZEM、基础型ZEM和比例导引方法在实际任务场景中的综合性能，从而明确在特定任务中使用何种制导方法可以达到最佳制导效果。

技术研发人员：侯明善,袁源,郑子轩,贺亮,成磊
受?；さ募际跏褂谜撸?/b>苏州星幕航天科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/24