面向拦截的高超声速飞行器轨迹预测关键技术综述

刘 滔 雍恩米 翟岱亮

1.中国空气动力研究与发展中心 空气动力学国家重点实验室，四川 绵阳 621000

2. 中国空气动力研究与发展中心计算所，四川 绵阳 621000

3.中国人民解放军93221部队，北京 100085

0 引言

高超声速飞行器一般具有高升阻比或中等升阻比，获得一定高度和速度后，可在临近空间中利用空气动力控制进行远距离无动力机动滑翔。这种飞行器前段采用弹道式轨迹，后段采用滑翔式轨迹并配以末制导系统，结合了巡航导弹和弹道导弹各自的技术优势，具备高超声速及自主机动的能力[1]，还具有再入飞行时间长、飞行高度变化范围大、弹道灵活多变、难以拦截等诸多优点，给当前防御系统带来极大的威胁和挑战[2-3]。尽早发现目标，并准确预测目标运动轨迹实施有效拦截，是防御方急需解决的问题[4]。

对于防御方来说，轨迹预测的目标属于非合作式目标。目标的气动参数、受力特性、机动模式、机动能力和机动范围等信息等情况都未知；且高超声速飞行器飞行速度高，采用非惯性弹道，因此用弹道式目标拦截的方法无法适用，仅能通过预测命中点法进行拦截，因而需要准确跟踪和预测目标轨迹。预测高超声速飞行器目标轨迹，首先根据预警探测系统获取目标的当前位置信息，通过目标跟踪获得目标当前的飞行状态，然后基于目标先验信息(包括目标的机动方式、范围、历史时刻的飞行规律及作战运用方式等)建立目标的飞行状态变化规律模型，同时对目标的运动范围进行约束，不致使目标的轨迹预测范围过大而失去意义。……