基于博弈論的攔截制導(dǎo)問題研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代軍事技術(shù)的迅速發(fā)展，考慮日益復(fù)雜的空中作戰(zhàn)環(huán)境，以及更加智能化的機(jī)動目標(biāo)，飛行器攔截制導(dǎo)問題的研究正在面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。如何設(shè)計(jì)一種新的導(dǎo)引策略，使得攔截器對于目標(biāo)的機(jī)動具有一定的魯棒性，并提高飛行器攔截機(jī)動目標(biāo)的概率，成為了解決這一問題的關(guān)鍵。本文以機(jī)動目標(biāo)的攔截為研究背景，結(jié)合矩陣對策與動態(tài)博弈理論，提出了一種運(yùn)用博弈理論設(shè)計(jì)攔截器制導(dǎo)策略的新方法。主要研究內(nèi)容分為以下四個方面：
　　首先，建立了攔截器與目標(biāo)的運(yùn)動學(xué)模

2、型。其中包括單飛行器攔截目標(biāo)與多飛行器協(xié)同攔截目標(biāo)。本文中，不需要將攔截器與目標(biāo)的相對運(yùn)動方程線性化，而是研究系統(tǒng)的非線性微分方程，并最終轉(zhuǎn)化為非線性狀態(tài)方程形式。
　　其次，建立了末制導(dǎo)問題的博弈模型。同樣包括單飛行器攔截目標(biāo)與多飛行器協(xié)同攔截目標(biāo)。結(jié)合矩陣對策與動態(tài)博弈理論，將末制導(dǎo)問題轉(zhuǎn)化為二人競爭博弈模型。通過策略的選取，將目標(biāo)的規(guī)避策略用有限種機(jī)動形式的線性組合表示；再通過選取適當(dāng)?shù)氖找婧瘮?shù)，建立了末制導(dǎo)問題的動態(tài)博弈模

3、型。
　　再次，研究了基于博弈論的飛行器制導(dǎo)律設(shè)計(jì)。此處，以單飛行器攔截目標(biāo)為背景，借鑒滾動時域控制的思想，求取了該動態(tài)博弈模型的均衡解。由此求得的攔截器制導(dǎo)策略為分段的切換策略形式的導(dǎo)引律。通過二維仿真實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了該導(dǎo)引律的有效性。
　　最后，研究了基于博弈論的多飛行器協(xié)同制導(dǎo)策略。本策略適用于多飛行器協(xié)同攔截情況，將多飛行器之間的合作關(guān)系考慮為各自的導(dǎo)引律組合形式。同樣基于滾動時域控制方法，求得了多飛行器協(xié)同攔截策略。通