一种飞机远距离跟踪自动控制方法

技术领域

本申请属于自动飞行控制技术领域，特别涉及一种飞机远距离跟踪自动控制方法。

背景技术

超视距需要迫近目标机，飞行员手动操纵飞机限制飞行员的其他操作，并且手动操纵飞机会产生较大误差，需要一种能够飞机远距离跟踪自动控制方法。

发明内容

为了解决上述问题，本申请提供了一种飞机远距离跟踪自动控制方法，包括：

步骤S1：获取控制指令，所述控制指令包括目标航迹倾角指令、目标航迹方位角指令、目标速度指令；

步骤S2：控制飞机以油门限制值并按照目标航迹倾角指令进行法向轨迹跟踪控制以及按照目标航迹方位角进行偏航迹的侧向轨迹跟踪控制；

步骤S3：当飞机已经转到了目标航迹方位角时，将飞机按照目标航迹倾角飞行，并等待下一个机动指令，将油门通过所述目标速度指令控制。

优选的是，当现实航迹方位角与目标航迹方位角指令的差值小于预设值时，判定飞机已经转到了目标航迹方位角。

优选的是，步骤S2中，当轨迹控制过程中出现速度损失超过预设安全值时，将进行速度保护控制。

优选的是，所述控制指令通过采集顶层机动算法获取。

一种飞机远距离跟踪自动控制装置，包括：

控制指令获取模块，用于获取控制指令，所述控制指令包括目标航迹倾角指令、目标航迹方位角指令、目标速度指令；

追及控制模块：控制飞机按照目标航迹倾角指令进行法向轨迹跟踪控制以及按照目标航迹方位角进行偏航迹的侧向轨迹跟踪控制，油门大小为油门限制值；

巡航控制模块：当飞机已经转到了目标航迹方位角时，将飞机按照目标航迹倾角飞行，并等待下一个机动指令，通过所述目标速度指令控制油门。

优选的是，巡航控制模块进一步包括：

判断单元：判断飞机是否转到了目标航迹方位角，当现实航迹方位角与目标航迹方位角指令的差值小于预设值时，判定飞机已经转到了目标航迹方位角。

优选的是，追及控制模块进一步包括安全保护单元，当轨迹控制过程中出现速度损失超过预设安全值时，将进行速度保护控制。

优选的是，所述控制指令获取模块包括：

指令采集单元，用于通过采集顶层机动算法获取所述控制指令。

本申请的优点包括：本发明能自动控制飞机自动对超视距的目标进行主动跟踪并接敌对战，不需要人为干预，飞行员可以专注其它操作。同时不依赖外部设备，对硬件设备无特殊要求，易于实现和推广，具有应用性强、鲁棒性强、使用方便等特点，仅需要适应性更改部分参数即可应用于绝大多数使用数字电传的飞机控制系统中。极大的减轻了飞行员的负担。具有很高的工程实用价值和经济效益。

本发明不仅适用于后续新研飞机型号，同样适用于现有部分使用数字电传的三代机，本发明涉及的控制算法鲁棒性强，信号故障瞬态极小，使用安全风险极低。本项目可通用性强，可在多种型号飞机移植使用，目前已在现有飞机上贯彻，未来可在多种有人机、无人机型号上推广使用。

附图说明

图1是本申请一优选实施方式飞机远距离跟踪自动控制方法流程图；图中

图2是本申请一优选实施方式飞机轨迹图；

图3是本申请一优选实施方式飞机纵向响应图；

图4是本申请一优选实施方式飞机横向响应图。

具体实施方式

为使本申请的技术方案及其优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的技术方案作进一步清楚、完整的详细描述，可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅是本申请的部分实施例，其仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分，其他相关部分可参考通常设计，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合以得到新的实施例。

此外，除非另有定义，本申请描述中所使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内一般技术人员所理解的通常含义。本申请描述中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“中心”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等表示方位的词语仅用以表示相对的方向或者位置关系，而非暗示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，当被描述对象的绝对位置发生改变后，其相对位置关系也可能发生相应的改变，因此不能理解为对本申请的限制。本申请描述中所使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似用语，仅用于描述目的，用以区分不同的组成部分，而不能够将其理解为指示或暗示相对重要性。本申请描述中所使用的“一个”、“一”或者“该”等类似词语，不应理解为对数量的绝对限制，而应理解为存在至少一个。本申请描述中所使用的“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

此外，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，在本申请的描述中使用的“安装”、“相连”、“连接”等类似词语应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，领域内技术人员可根据具体情况理解其在本申请中的具体含义。

如图1所示一种飞机远距离跟踪自动控制方法，包括：

步骤S1：获取控制指令，所述控制指令包括目标航迹倾角指令、目标航迹方位角指令、目标速度指令；

步骤S2：控制飞机以油门限制值并按照目标航迹倾角指令进行法向轨迹跟踪控制以及按照目标航迹方位角进行偏航迹的侧向轨迹跟踪控制；

步骤S3：当飞机已经转到了目标航迹方位角时，将飞机按照目标航迹倾角飞行，并等待下一个机动指令，将油门通过所述目标速度指令控制。

在一些可选实施方式中，当现实航迹方位角与目标航迹方位角指令的差值小于预设值时，判定飞机已经转到了目标航迹方位角。

在一些可选实施方式中，步骤S2中，当轨迹控制过程中出现速度损失超过预设安全值时，将进行速度保护控制。

在一些可选实施方式中，所述控制指令通过采集顶层机动算法获取。

一种飞机远距离跟踪自动控制装置，包括：

控制指令获取模块，用于获取控制指令，所述控制指令包括目标航迹倾角指令、目标航迹方位角指令、目标速度指令；

追及控制模块：控制飞机按照目标航迹倾角指令进行法向轨迹跟踪控制以及按照目标航迹方位角进行偏航迹的侧向轨迹跟踪控制，油门大小为油门限制值；

巡航控制模块：当飞机已经转到了目标航迹方位角时，将飞机按照目标航迹倾角飞行，并等待下一个机动指令，通过所述目标速度指令控制油门。

在一些可选实施方式中，巡航控制模块进一步包括：

判断单元：判断飞机是否转到了目标航迹方位角，当现实航迹方位角与目标航迹方位角指令的差值小于预设值时，判定飞机已经转到了目标航迹方位角。

在一些可选实施方式中，追及控制模块进一步包括安全保护单元，当轨迹控制过程中出现速度损失超过预设安全值时，将进行速度保护控制。

在一些可选实施方式中，所述控制指令获取模块包括：

指令采集单元，用于通过采集顶层机动算法获取所述控制指令。

本申请的优点包括：本发明能自动控制飞机自动对超视距的目标进行主动跟踪并接敌对战，不需要人为干预，飞行员可以专注其它操作。同时不依赖外部设备，对硬件设备无特殊要求，易于实现和推广，具有应用性强、鲁棒性强、使用方便等特点，仅需要适应性更改部分参数即可应用于绝大多数使用数字电传的飞机控制系统中。极大的减轻了飞行员的负担。具有很高的工程实用价值和经济效益。

本发明不仅适用于后续新研飞机型号，同样适用于现有部分使用数字电传的三代机，本发明涉及的控制算法鲁棒性强，信号故障瞬态极小，使用安全风险极低。本项目可通用性强，可在多种型号飞机移植使用，目前已在现有飞机上贯彻，未来可在多种有人机、无人机型号上推广使用。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。