一種基于理論彈道的安全管道生成算法

何攀登， 李 青， 陳雪濤， 胡彭輝

(1. 空軍勤務(wù)學(xué)院航空彈藥系， 江蘇 徐州 221000； 2. 中國電子信息產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司第六研究所， 北京 102209)

靶場試驗(yàn)中，為確保試驗(yàn)任務(wù)的順利完成，必須對飛行導(dǎo)彈進(jìn)行安全控制。試驗(yàn)前，根據(jù)導(dǎo)彈的飛行參數(shù)將理論彈道事先計(jì)算好，并保存在理論彈道文件中。該文件包含一系列理論軌跡點(diǎn)，這些軌跡點(diǎn)表明每一時(shí)刻飛行導(dǎo)彈所在的位置信息。理論安全管道(簡稱“安全管道”)是指導(dǎo)彈飛行彈道參數(shù)偏離設(shè)計(jì)值的容許變化范圍，若超出該變化范圍，則被認(rèn)為是故障彈，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理。告警安全管道是導(dǎo)彈正常動(dòng)力飛行的邊界線；炸毀安全管道是故障導(dǎo)彈必須終止動(dòng)力飛行的邊界線。導(dǎo)彈與安全管道上、下、左、右4個(gè)邊界的距離是衡量導(dǎo)彈是否有效的關(guān)鍵參數(shù)，也是仿真模擬安全管道的主要依據(jù)[1-3]。

傳統(tǒng)安全管道的制作都是人工在邊界上取點(diǎn)，復(fù)雜度高且數(shù)據(jù)誤差較大[4]。為了增加數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性，減小誤差，為試驗(yàn)指揮員提供更準(zhǔn)確可靠的安控判決依據(jù)，筆者提出基于理論彈道的飛行導(dǎo)彈安全管道生成算法，并通過將其實(shí)際應(yīng)用于某型導(dǎo)彈的安全管道生成驗(yàn)證該算法的有效性。

1 基本原理

1.1 地球坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為三維直角坐標(biāo)系

理論軌跡點(diǎn)是地球坐標(biāo)系下用角度制表示的經(jīng)度和緯度，首先，將其轉(zhuǎn)化為弧度制表示的經(jīng)度和緯度；然后，根據(jù)

(1)

1.2 求軌跡點(diǎn)的單位法向量

根據(jù)文獻(xiàn)[6-7]可知：理論軌跡由大量連續(xù)的點(diǎn)組……