无人机对地自主攻击方法仿真与研究

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1、第32卷第12期计算机仿真2叭5年12月文章编号：1006—9348(2015)12一0055—05无人机对地自主攻击方法仿真与研究徐殷云，王洁，罗畅，谭诗利(空军工程大学防空反导学院，陕西西安7l0051)摘要：针对无人机对地面活动目标攻击效能不高的问题，提出一种基于任务成功率的自主攻击方法。分别建立无人机和机载导弹的数学模型，设计了无人机跟踪轨迹和机动攻击轨迹。采用黄金分割法，解算得到无人机机载导弹的可攻击区。运用马尔科夫理论分析了无人机在对地活动目标的攻击效能，并据此提出了二次投弹的方法。通过仿真验证，改进攻击方法过程设计合理，解决了在末端攻击过程中的火控效率问题，能够满足实际

2、的作战需要。关键词：无人机；机载导弹可攻击区；黄金分割法；马尔科夫理论；二次投弹中图分类号：v279文献标识码：BResearchonUCAVAttacl【ingM锄nerAgail塔tGro肌dMo订ngTargetsXUQi—yun，WANGJie，LUOChang，TANShi—li(AiraIldMissileDe蠡啪seCollege，AirForceEn西neeringUniversity，Xi’anShanxi71005l，China)ABSTI认CT：Inviewofattacke雎ctivenessofair—to—gmundautonomousattackforu

3、舢aIlnedcombataerialvehi—cles(UCAV)，wepmposeda11approachofautonomousattackbasedonsucceedprobabilityofassignmen“nthepa—per．BaLsedonmathematicmodelsofUCAVandguidedbomb，t}lepursuitpathandmotorattackpathweredesigrIed．既mugllthegoldensectionmetho(1，theattackareaofguidedbombwascalculated．Bythemethod0fM

4、arkovdynam—icsimulatingtheory，theattackeH-ectivenessofUCAVw鹊simulatedandthewayhowtomakeanotherchancetore．1easegtIidedbombwasindieated．Thesimulationresultdemonslratesthattheapproachofautonomousattackisrea—sonable，whichcansatisfytlleactualbattledem卸d．KEYWoRDS：UCAV；Attackarea；Goldensectionmethod；M

5、arkovtheory；Abundantrelease1引言随着高新技术的迅猛发展，无人机正以自身独特的优势逐渐装备部队。无人机的应用也越来越广泛，其发展也逐渐受到军队和地方的重视。在电子对抗、通讯传输、侦查、监视等方面，无人机的优势非常明显。美国和英国已经拥有一些使用无人机作战的先例。而目前的研究主要是针对机载导弹的可攻击区解算、任务规划、航迹规划、攻击导引等方面。而对于无人机的末端的攻击过程以及在攻击过程中的具体攻击方式还很少见。如何充分利用无人机独特的优势，提高作战效能，是一个亟需解决的问题。本文主要以无人机进入敌占区以后，进行分析计算，将无人机末端划分为三个阶段：搜索发现阶段

6、、稳定跟踪阶段、机动攻击阶段。并基于常规导弹的攻击区计算，创新性的运收稿日期：2015一01—28用在无人机机载导弹上。针对无人机机载导弹的特点、无人机对空作战的特点以及空中目标的飞行特性，改进了计算运动模型，运用了黄金分割法，建立无人机机载导弹攻击区目标优化系统，并通过计算机仿真，在理论上解算出无人机机载导弹攻击区。最后，通过作战效能的解算分析，在无人机第一次投弹攻击失败或者作战效能不高时，提出了二次投弹的解算方法，确保了无人机的任务成功率和作战的实时性。2无人机对地自主攻击模型2．1无人机对地自主攻击过程无人机从基地起飞，经过巡航阶段进入敌占区以后，开始搜索和发现目标。在首次发现

7、目标时刻起，主要分为3个阶段：搜索发现阶段、稳定跟踪阶段、机动攻击阶段。如图1所示，A点表示首次发现目标，B点表示经过火控计算和目标状态估计完全锁定目标，c点表示无人机机动攻击的起始点，D为可攻击区域，E为投弹点。同时AB段为搜一55—索发现阶段、Bc段为稳定跟踪阶段、cE段为机动攻击阶段。图l末端攻击过程r攻击眯2．2无人机对地自主攻击模型为了准确的反应无人机的运动状态以及方便仿真计算，本文不考虑无人机弹性影响，并将地球假设为惯性参考系，忽略地球曲率的影