速度不可控条件下的多弹编队协同控制方法

张振林, 张科, 吕梅柏, 王明昊, 韩治国

(1.西北工业大学 航天学院, 陕西 西安 710072; 2.航天飞行器生存技术与效能评估实验室, 北京 100085)

近年来，随着各国导弹防御系统的发展，单枚导弹的突防、攻击等能力受到威胁，不能胜任现阶段对其提出的要求。多枚导弹组成的编队系统，在作战过程中通过信息交互，共同完成目标搜索、突防、饱和攻击等作战任务，极大地提高了导弹的突防能力和打击能力，增加了摧毁目标的概率，因此研究多弹编队飞行具有非常重要的现实意义。

目前编队控制器的设计多集中在无人机，究其原因，无人机可以对速度进行实时控制，容易设计编队控制器以及应用到现实中。Tahk等提出了仅使用视线角度信息来实现飞行器编队的控制器设计方法。因为测量视线角度不需要飞行器之间的数据通信，所以该方法是有用的，并且后续对多飞行器编队飞行进行了仿真，验证了所提控制器的可行性和有效性[1]。Dogan等提出了一种生成安全可行轨迹的重新配置无人机编队的算法，给出了当前位置和要去的位置。位置跟踪控制器的设计采用积分控制、最优LQR设计和非线性状态反馈线性化相结合的重新配置无人机编队的非线性控制器的方法[2]。 Giulietti等讨论了编队飞行的2个方面：动态建模和编队控制。在编队飞行中，考虑飞行动力学是由气动效应耦合得到，提出了一种“分布式马蹄涡理论”，建立了准确的动力学方程，并在此基础上，设计了一种允许轨迹跟踪和编队几何保持的编队控制器。……