本发明提供了一种利用神经网络和高精度解析解的攻击角度控制方法，属于航天技术、武器技术、制导控制领域。
背景技术：
1、随着防护技术的增强，坦克、舰船等的正面防护能力大幅度增强，因此，为了增加杀伤效果，需要导弹从特定角度进行打击。然而，目前攻击角度控制制导律大部分均以导弹常速为前提，虽然该种假设下推导的制导律依旧能够满足攻击角度约束，但是因未考虑时变速度的影响，打击效能低。因此，需要改进攻击角度控制制导律，使得导弹在飞行过程中能够考虑时变速度的影响，提高打击效能。
技术实现思路
1、由于典型的攻击角度控制制导律均以导弹飞行速度不变为前提，实际作战任务中，导弹大多均是无动力弹，速度会发生较大偏差，故本发明基于神经网络和高精度解析解提出一种考虑了导弹飞行速度变化的攻击角度制导律，提高打击效能。
2、本发明一种利用神经网络和高精度解析解的攻击角度控制方法，如图1所示，具体包括如下步骤：
3、步骤1.建立摄动模型
4、导弹末制导通常可以认为是大地模型，因此，建立导弹的动力学模型并分析其中的小量，建立起摄动方程，以供后续求解弹道解析解使用。
5、导弹的动力学模型如下：
6、
7、其中，r为射程，h为高度，v为速度，γ为弹道倾角，g为重力加速度，m为质量，d为阻力，l为升力，设标准控制为零攻角控制，对(1)改写为以下形式：
8、
9、其中，d0为初始状态的气动阻力，其中海平面重力加速度gs，海平面大气密度ρs是常数。方程的右半部分为小量。根据正则摄动理论，可将状态量r,h,v,γ展开为：
10、
11、零阶和一阶分量的初值为：
12、
13、
14、步骤2.零阶解求解
15、在得到摄动方程后，利用摄动法，在近似拟合及数学推导的帮助下，得到摄动方程中的零阶项的解析解，以供后续求解一阶解使用。
16、利用摄动法，对(3)进行求解，可得弹道倾角零阶项的解析解为：
17、
18、其中，θ＝-kθt+θ0，kθ＝2gs/v0，
19、速度零阶项的解析解：
20、
21、其中，
22、高度零阶项的解析解为：
23、
24、射程零阶项的解析解为：
25、r(0)＝r0+kr7t7+kr6t6+kr5t5+kr4t4+kr3t3+kr2t2+kr1t (9)
26、其中，
27、上式中，r0,h0,θ0分别为末制导段的标控弹道的初始射程、初始高度、初始速度和初始弹道倾角相关变量，均为常数；a0,a1,a2,b0,b1,b2均为与初始弹道倾角相关的常数；为与初始速度、初始大气阻力相关的常数；kr1,kr2,kr3,kr4,kr5,kr6为a0,a1,a2,c3,c2,c1,c0,的多项式。
28、步骤3.一阶解求解
29、在得到零阶解后，进一步利用摄动法，构建新的摄动方程对一阶项解析解进行求解，最后以供制导律进行计算。
30、弹道倾角一阶项的解析解为：
31、
32、速度一阶项的解析解为：
33、
34、高度一阶项的解析解为：
35、
36、射程一阶项的解析解为：
37、
38、其中，k1v1,k1v2,k1v3,k1v4,k1v5,k1v6,k1v7,k1v8,k1v9，k1h1,k1h2,k1h3,k1h4,k1h5,k1h6,k1h7,k1h8,k1h9,k1h10,
39、k1h11,k1h12,k1h13，k1r1,k1r2,k1r3,k1r4,k1r5,k1r6,k1r7,k1r8,k1r9,k1r10,k1r11,k1r12,k1r13均为一阶微分方程中拟合系数，只与导弹飞行状态有关。
40、步骤4.利用神经网络拟合阻力系数
41、给定仿真状态，通过蒙特卡洛打靶仿真，获取不同阻力变化取值，通过二次函数进行拟合，得到拟合系数，再通过神经网络将拟合系数进行拟合，其神经网络的输入为仿真初始的高度、速度、弹道倾角。
42、
43、步骤5.攻击角度控制制导律
44、在得到上述的解析解公式后，制导律只需要测量导弹当前状态，可预测终端飞行偏差。最后通过偏置比例导引进行修正，实现攻击角度的约束。
45、脱靶量定义为：
46、miss＝(rdes-rf)sin(-γf) (15)
47、其中，rdes为目标位置，rf为解析解得到的导弹位置，γf为解析解得到的终端弹道倾角。
48、制导律形式为：
49、
50、上式中，nmiss和nγ为制导系数，通常取3～5，tgo为剩余飞行时间。
51、本发明的优点在于：
52、(1)提出一种新的摄动方程形式，利用神经网络拟合阻力系数，进一步提高了解析解精度。
53、(2)通过解析解，考虑了时变速度对攻击角度的影响，能够提高导弹打击效能。
54、(3)制导律所需控制量较小，便于工程实际应用。
1.一种利用神经网络和高精度解析解的攻击角度控制方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种利用神经网络和高精度解析解的攻击角度控制方法，其特征在于：在步骤1中，导弹的动力学模型如下：
3.根据权利要求2所述的一种利用神经网络和高精度解析解的攻击角度控制方法，其特征在于：设标准控制为零攻角控制，对式(1)改写为以下形式：
4.根据权利要求2或3所述的一种利用神经网络和高精度解析解的攻击角度控制方法，其特征在于：根据正则摄动理论，将状态量r,h,v,γ展开为：
5.根据权利要求4所述的一种利用神经网络和高精度解析解的攻击角度控制方法，其特征在于：在步骤2中，利用摄动法，对式(3)进行求解，得到弹道倾角零阶项的解析解为：
6.根据权利要求1所述的一种利用神经网络和高精度解析解的攻击角度控制方法，其特征在于：在步骤3中，弹道倾角一阶项的解析解为：
7.根据权利要求1所述的一种利用神经网络和高精度解析解的攻击角度控制方法，其特征在于：在步骤4中，神经网络的输入为仿真初始的高度、速度、弹道倾角；
8.根据权利要求1所述的一种利用神经网络和高精度解析解的攻击角度控制方法，其特征在于：在步骤5中，脱靶量定义为：
9.根据权利要求8所述的一种利用神经网络和高精度解析解的攻击角度控制方法，其特征在于：制导律形式为：
