一种考虑不完全信息的飞行器机动决策与制导方法及系统

本申请涉及飞行器机动决策与制导，特别是涉及一种考虑不完全信息的飞行器机动决策与制导方法及系统。

背景技术：

1、针对一类红蓝飞行器博弈场景，制导方法一方面要通过机动飞行成功摆脱蓝方飞行器的拦截，一方面要保证博弈成功后能够抵达目标点。由于两个目标是相互矛盾的，因此如何在保证博弈成功的基础上满足终端约束是一大难题。此外，由于蓝方飞行器信息并非完全已知，其拦截范围的不同对博弈的要求不同，如何适应不同的拦截范围半径，选择合适的机动策略来平衡博弈与寻的目标是一个挑战。

2、现有方法或仅以最大化与蓝方飞行器交会时的脱靶量为目标，未考虑目标点的相关约束，或依赖对蓝方飞行器动力学特性的假设，难以实现实时求解，无法在线应用，且未实现对拦截范围半径的适应性。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种考虑不完全信息的飞行器机动决策与制导方法及系统，可通过将机动决策与制导问题进行合理拆分，实现根据不同拦截范围半径对博弈的需求，有效平衡博弈目标与寻的目标的权重，保证博弈目标与寻的目标的同时满足。

2、为实现上述目的，本申请提供了如下方案。

3、第一方面，本申请提供了一种考虑不完全信息的飞行器机动决策与制导方法，所述考虑不完全信息的飞行器机动决策与制导方法包括以下步骤。

4、构建红蓝双方飞行器动力学模型，并基于红蓝双方飞行器动力学模型、博弈约束和寻的约束形成飞行器机动决策与制导问题模型；博弈约束为红蓝双方交会时的距离大于蓝方飞行器的有效拦截范围半径的约束；寻的约束为红方飞行器到达目标点经度时的位置和速度矢量的约束。

5、对飞行器机动决策与制导问题模型进行拆分，得到上层机动决策模型和下层制导模型。

6、对上层机动决策模型和下层制导模型进行求解，得到最终红方机动决策策略和最终博弈-寻的制导指令，并根据博弈-寻的制导指令进行仿真，得到博弈-寻的轨迹。

7、第二方面，本申请提供了一种考虑不完全信息的飞行器机动决策与制导系统，所述考虑不完全信息的飞行器机动决策与制导系统包括以下模块。

8、问题模型构建模块，用于：构建红蓝双方飞行器动力学模型，并基于红蓝双方飞行器动力学模型、博弈约束和寻的约束形成飞行器机动决策与制导问题模型；博弈约束为红蓝双方交会时的距离大于蓝方飞行器的有效拦截范围半径的约束；寻的约束为红方飞行器到达目标点经度时的位置和速度矢量的约束。

9、问题拆分模块，用于：对飞行器机动决策与制导问题模型进行拆分，得到上层机动决策模型和下层制导模型。

10、求解模块，用于：对上层机动决策模型和下层制导模型进行求解，得到最终红方机动决策策略和最终博弈-寻的制导指令，并根据博弈-寻的制导指令进行仿真，得到博弈-寻的轨迹。

11、根据本申请提供的具体实施例，本申请公开了以下技术效果：本申请提供了一种考虑不完全信息的飞行器机动决策与制导方法及系统，对飞行器机动决策与制导问题模型进行拆分，通过将机动决策与制导问题进行合理拆分，解决了现有方法不能平衡博弈与寻的目标的问题，实现根据不同拦截范围半径对博弈的需求，有效平衡博弈目标与寻的目标的权重，保证博弈目标与寻的目标的同时满足。同时，能够降低强化学习训练难度，增强收敛效果，实现机动决策与制寻的实时性以及对飞行环境不确定性的适应能力。

技术特征：

1.一种考虑不完全信息的飞行器机动决策与制导方法，其特征在于，所述考虑不完全信息的飞行器机动决策与制导方法包括：

2.根据权利要求1所述的考虑不完全信息的飞行器机动决策与制导方法，其特征在于，所述对上层机动决策模型和下层制导模型进行求解，得到最终红方机动决策策略和最终博弈-寻的制导指令，具体包括：

3.根据权利要求2所述的考虑不完全信息的飞行器机动决策与制导方法，其特征在于，对当前红方飞行器机动策略进行优化，得到优化后的当前红方飞行器机动策略，具体包括：

4.根据权利要求2所述的考虑不完全信息的飞行器机动决策与制导方法，其特征在于，对上层机动决策模型进行求解，输出当前红方飞行器机动策略具体包括：

5.一种考虑不完全信息的飞行器机动决策与制导系统，其特征在于，所述考虑不完全信息的飞行器机动决策与制导系统包括：

6.根据权利要求5所述的考虑不完全信息的飞行器机动决策与制导系统，其特征在于，所述求解模块具体包括：

7.根据权利要求6所述的考虑不完全信息的飞行器机动决策与制导系统，其特征在于，所述优化单元，包括：

技术总结本申请公开了一种考虑不完全信息的飞行器机动决策与制导方法及系统，涉及飞行器机动决策与制导技术领域，该方法包括构建红蓝双方飞行器动力学模型，基于红蓝双方飞行器动力学模型、博弈约束和寻的约束形成飞行器机动决策与制导问题模型；对飞行器机动决策与制导问题模型进行拆分，得到上层机动决策模型和下层制导模型；对上层机动决策模型和下层制导模型进行求解，得到最终红方机动决策策略和最终博弈‑寻的制导指令，并仿真得到博弈‑寻的轨迹，本申请通过将机动决策与制导问题进行合理拆分，有效平衡博弈目标与寻的目标的权重，实现机动决策与制导的实时性以及对飞行环境不确定性的适应能力。技术研发人员：张冉,张源,李惠峰,王威受保护的技术使用者：北京航空航天大学技术研发日：技术公布日：2024/8/20