Dynamics module Generatesf) s esponding times(9) whild r-) Terminal coneol module Calculate the characteristie rat图 Hit the targe S.s6? Yes Return current mapping End Coordinstion phserhm 圈5分段制导算法流程 Fig.5 Flow of segmented guidance algorithm 实际飞行过程中由于环境因素、 ,路径跟踪误差影响， 需要每隔段时间检查当前集群编队的特 征参数，如果超过阈值，以当前时刻作为初始时刻开始重规划。 雪集群铵照协调段规划航迹飞行达 到R,。状态一致收敛后，同时切换至末制导，按照比例导引方法计算控制指令，对目标发起打击。 3.2仿真算例 算例一 设定集群飞行速度为60m/s,三机集群的初始状态集为P=(0m,0m],30°，50m),P=([850m,- 100m,90°，50m),P=([850m,850ml,135°，50m),且标坐标为(400m,400m), 防御射界半径为R =250m,协调速度前置角σ'=45°。末制导段期望飞行例间为5s,无人机最大可用过载为4g。特征参 数阈值，=0.5,62=0.8。由于协调段飞行的误差积累致落机到达防御射界的时刻略有不同，在仿 真中，设置末制导切换时刻为第一架无人机到达防御射界的时刻。 a b 800 12.87 600 0 1224 40 11.28 1132 1000 200 200 600 800 1000 画6人仿填结果.@)三机σ'=45°分段制导仿真结果；(b)四机σ'=0°分段制导仿真结果 Fig.6 Simulation results:(a)Simulation results of 3-UAVs segmented guidance when o'=45;(b)Simulation results of 4-UAVs segmented guidance when'=0 在导航系数件4的比例导引下，集群的航迹如图6()点划线所示。各机飞行过程中的相位差△p 相对于理想值20的最大偏差达到31.7°，相对偏差为26.4%：最长飞行时间与最短飞行时间之差 △T=3.41s,分别为各机飞行时间的36.1%.29.2%，26.5%。结果说明打击全程仅靠比例导引律制导下， 各机空间分布不均匀，相对飞行时间存在较大的偏差。将本文前述方法应用于集群攻击后，航迹如 图7()实线所示，最长飞行时间与最短飞行时间之差缩短为0.03s。从制导段切换的细节放大图像看， 采用协调算法后，末制导切入的速度前置角基本收敛到。·，误差小于1°。末制导段各机飞行航迹呈 现空间相对坐标的对称同步变化，飞行全过程相位差不超过3°，飞行时间也基本保持一致，验证了 1节中比例导引的弹道唯一性结论。从末制导弹道来看，在变系数导引律的作用下，无人机主要在 前半段弹道调整航向以实现飞行时间的收敛，各机最大过载为2.7g:后半段弹道较为平直，过载较 小，保留了较强的机动能力，具备对机动目标跟踪的潜力。 算例二 四机集群的初始状态集P=([0m,0m],30°，50m),P=(750m,-100m],90°，50m),P=([800m 800m,135°，50m),P=(100m,850m],-45°，50m),协调速度前置角σ'=0°，其余参数与算例一保持{P1, P2,…, Pn} initializes Generates f (i,j) Calculate Dubins paths and thecorresponding times (9) Yes mi mi r r dr   Calculate the characteristic parameters (7) (8) while( ) mi 1 t t  ≥ Return current mapping No No No Yes Yes Dynamics module Switch to terminal guidance Do and converge R  ？ Terminal control module Start End Yes Yes No No Coordination phase algorithm terminal phase algorithm m 2 S   ？ Switch module Terminal guidance law (13) Hit the target？ 图 5 分段制导算法流程 Fig.5 Flow of segmented guidance algorithm 实际飞行过程中由于环境因素、路径跟踪误差影响，需要每隔一段时间检查当前集群编队的特 征参数，如果超过阈值，以当前时刻作为初始时刻开始重规划。当集群按照协调段规划航迹飞行达 到 R, 状态一致收敛后，同时切换至末制导，按照比例导引方法计算控制指令，对目标发起打击。 3.2 仿真算例 算例一 设定集群飞行速度为 60m/s，三机集群的初始状态集为 P1=([0m,0m], 30 ,50m)，P2=([850m,- 100m], 90 ,50m)，P3=([850m, 850m], 135 ,50m) ，目标坐标为(400m,400m)，防御射界半径为 R  =250m，协调速度前置角 =45   。末制导段期望飞行时间为 5s，无人机最大可用过载为 4g。特征参 数阈值 1=0.5 ,  2 =0.8。由于协调段飞行的误差积累会导致各机到达防御射界的时刻略有不同，在仿 真中，设置末制导切换时刻为第一架无人机到达防御射界的时刻。 -200 0 200 400 600 800 1000 东向/m 0 200 400 600 800 北向/m Target UAV1 UAV2 UAV3 11.65s 9.46s 12.87s 12.27s 12.26s 12.24s (a) x/m y/m -200 0 200 400 600 800 1000 东向/m 0 200 400 600 800 北向/m Target UAV1 UAV2 UAV3 UAV4 9.03s 11.27s 11.44s 11.31s 9.80s 11.32s 11.28s 9.46s (b) x/m y/m 图 6 仿真结果. (a) 三机 =45   分段制导仿真结果; (b) 四机 =0   分段制导仿真结果 Fig.6 Simulation results: (a) Simulation results of 3-UAVs segmented guidance when =45   ; (b) Simulation results of 4-UAVs segmented guidance when =0   在导航系数 N=4 的比例导引下，集群的航迹如图 6(a)点划线所示。各机飞行过程中的相位差 相对于理想值120 的最大偏差达到 31.7°，相对偏差为 26.4%；最长飞行时间与最短飞行时间之差   T 3.41s ，分别为各机飞行时间的 36.1%,29.2%,26.5%。结果说明打击全程仅靠比例导引律制导下， 各机空间分布不均匀，相对飞行时间存在较大的偏差。将本文前述方法应用于集群攻击后，航迹如 图 7(a)实线所示，最长飞行时间与最短飞行时间之差缩短为 0.03s。从制导段切换的细节放大图像看， 采用协调算法后，末制导切入的速度前置角基本收敛到  ，误差小于 1°。末制导段各机飞行航迹呈 现空间相对坐标的对称同步变化，飞行全过程相位差不超过 3°，飞行时间也基本保持一致，验证了 1 节中比例导引的弹道唯一性结论。从末制导弹道来看，在变系数导引律的作用下，无人机主要在 前半段弹道调整航向以实现飞行时间的收敛，各机最大过载为 2.7g；后半段弹道较为平直，过载较 小，保留了较强的机动能力，具备对机动目标跟踪的潜力。 算例二 四 机 集 群 的 初 始 状 态 集 P1=([0m,0m], 30 ,50m) ， P2=([750m,-100m], 90 ,50m) ， P3=([800m, 800m], 135 ,50m)，P4=([100m,850m], -45 ,50m)，协调速度前置角 =0   ，其余参数与算例一保持 录用稿件，非最终出版稿