子攔截彈攔截無人機集群防碰撞制導律

羅瑞寧 黃樹彩 趙巖 張振 張飛

引用格式：羅瑞寧，黃樹彩，趙巖，等.子攔截彈攔截無人機集群防碰撞制導律［J］.航空兵器，2023，30（1）：51-58.

LuoRuining，HuangShucai，ZhaoYan，etal.CollisionAvoidanceGuidanceLawforSon-InterceptorsInterceptingUAVCluster［J］.AeroWeaponry，2023，30（1）：51-58.（inChinese）

摘要：為解決子攔截彈攔截無人機集群過程中可能發生的碰撞問題，本文將虛擬排斥力與純比例導引律結合，提出一種防碰撞純比例導引制導律（CollisionAvoidance-PureProportionalGuidanceLaw，CA-PPN）。首先，提出一種子母導彈攔截無人機集群的作戰構想，并分析了其中的子攔截彈制導問題。隨后，針對子攔截彈制導中可能發生的碰撞問題，在子攔截彈之間設計了一種用于避碰的人工勢場，分析了PPN的特性，在此基礎上將人工勢場下的虛擬排斥力與PPN結合，并加入視場角與過載約束，提出了CA-PPN。仿真結果表明，CA-PPN能在制導子攔截彈有效攔截目標的同時避免相互之間的碰撞。

關鍵詞：防碰撞制導律;虛擬排斥力;純比例導引;人工勢場;子攔截彈;導彈;無人機集群

中圖分類號：TJ756；V279

文獻標識碼：A

文章編號：1673-5048（2023）01-0051-08

DOI：10.12132/ISSN.1673-5048.2022.0117

0引言

隨著多彈協同作戰技術的發展，多導彈防碰撞已成為多彈編隊飛行、多彈協同制導過程中不可忽視的一個問題。

防碰撞問題較早出現于以多機器人為代表的多智能體系統，為實現機器人運動中的碰撞規避，學者們應用最多的是一種基于人工勢場（或稱為虛擬力）的防碰撞方法。人工勢場的方法根據分子間因距離遠近產生相應吸引力與排斥力的物理原理，在機器人之間加入一種隨距離而變化的虛擬力，實現多機器人之間的碰撞規避與編隊保持。人工勢場的方法在多智能體系統的避障、防碰撞以及編隊保持中均有良好應用。……