比例导引法Matlab仿真

1、%三维制导模型，比例导引法求解%源代码作者不详，注释人：lylogn%Modifiedbylylogn,2012年4月17日clearall;closeall;clcdt=0.1;%仿真时间步长alpha=pi/6;v_t=0.42;s_t=v_t*dt;%目标以0.42的速度沿alpha的角方向匀速飞行，s_t为目标在单位仿真步长前进的距离v_m=0.60;s_m=v_m*dt;%s_m为导弹在单位仿真步长沿目前速度方向前进的距离x(1)=0;y(1)=1.0;z(1)=0;pmr(:,1)=x(1);y(1);z(1);%导弹初始位置，在坐标原点ptr(:,1)=25;5;7;%目标初始位

2、置K=3;%比例导引系数q(1)=0;%初始的视线角，设定参考线为t和m初始位置的连线o(1)=0;%初始导弹速度向量方向角a(1)=0;%初始导弹相对目标的运动速度向量的方向角for(k=2:600)ptr(:,k尸ptr(1,1)-v_t*cos(alpha)*dt*k;ptr(2,1);ptr(3,1)+v_t*sin(alpha)*k*dt;%目标运行轨迹方程，匀速直线运动r(k-1)=sqrt(ptr(1,k-1)-pmr(1,k-1)A2+(ptr(2,k-1)-pmr(2,k-1)A2+(ptr(3,k-1)-pmr(3,k-1)A2);%k-1时刻导弹与目标在三维空间中的欧氏距

3、离c=sqrt(ptr(1,k)-pmr(1,k-1)A2+(ptr(2,k)-pmr(2,k-1)A2+(ptr(3,k)-pmr(3,k-1)A2);%目标k时刻位置与导弹k-1时刻位置间的距离b=acos(r(k-1)A2+s_tA2-cA2)/(2*r(k-1)*s_t);%此处参见公式一%dq=acos(r(k-1)A2-s_tA2+cA2)/(2*r(k-1)*c);%k-1时刻到k时刻的视线角变化量(假设导弹不动，目标移动)%此处参见图一%ifabs(imag(b)0%如果acos的值出现虚数，则说明该角度一定很小，对其进行近似操作b=0.0000001;endifabs(ima

4、g(dq)0%同上dq=0.0000001;endq(k尸q(k-1)+dq;%更新视线角o(k)=o(k-1)+K*dq;%更新导弹速度向量方向角a(k)=o(k)-q(k);%更新导弹相对目标的运动速度向量的方向角c1=r(k-1)*sin(b)/sin(a(k)+b);%计算k-1时刻角b所对边的长度%此处参见公式二%c2=r(k-1)*sin(a(k)/sin(a(k)+b);%计算k-1时刻角a(k)所对边的长度c3=sqrt(c1-s_m)A2+(c2-s_t)A2+2*(c1-s_m)*(c2-s_t)*cos(a(k)+b);%计算k时刻导弹m与目标t之间的距离(在导弹不动，目

5、标移动的假设条件下)，为假值dq=a(k)-acos(c1-s_m)A2+c3A2-(c2-s_t)A2)/(2*(c1-s_m)*c3);%k-1时刻到k时刻的视线角变化量(假设导弹移动，目标也移动)，以下代码重复以上过程，为假值%此处参见图二%ifabs(imag(dq)0dq=0.0000001;endq(k)=q(k-1)+dq;o(k)=o(k-1)+K*dq;a(k)=o(k)-q(k);c1=r(k-1)*sin(b)/sin(a(k)+b);c2=r(k-1)*sin(a(k)/sin(a(k)+b);c3=sqrt(c1-s_m)A2+(c2-s_t)A2+2*(c1-s_m

6、)*(c2-s_t)*cos(a(k)+b);%计算k时刻导弹m与目标t之间的距离(在导弹移动，目标也移动的假设条件下)，逼近真值，以下计算使之更加精确dq=a(k)-acos(c1-s_m)A2+c3A2-(c2-s_t)A2)/(2*(c1-s_m)*c3);%k-1时刻到k时刻的视线角变化量(假设导弹移动，目标也移动)，以下代码重复以上过程，为真值ifabs(imag(dq)0dq=0.0000001;end%?dedbylylogn2012.04.17,Tomakedqgetclosertoitstruevalueq(k)=q(k-1)+dq;o(k)=o(k-1)+K*dq;a(k)

7、=o(k)-q(k);c1=r(k-1)*sin(b)/sin(a(k)+b);c2=r(k-1)*sin(a(k)/sin(a(k)+b);c3=sqrt(c1-s_m)A2+(c2-s_t)A2+2*(c1-s_m)*(c2-s_t)*cos(a(k)+b);%计算k时刻导弹m与目标t之间的距离(在导弹移动，目标也移动的假设条件下)，逼近真值，以下计算使之更加精确dq=a(k)-acos(c1-s_m)A2+c3A2-(c2-s_t)A2)/(2*(c1-s_m)*c3);%k-1时刻到k时刻的视线角变化量(假设导弹移动，目标也移动)，以下代码重复以上过程，为真值ifabs(imag(dq

8、)0dq=0.0000001;endq(k)=q(k-1)+dq;o(k)=o(k-1)+K*dq;a(k)=o(k)-q(k);c1=r(k-1)*sin(b)/sin(a(k)+b);c2=r(k-1)*sin(a(k)/sin(a(k)+b);c3=sqrt(c1-s_m)A2+(c2-s_t)A2+2*(c1-s_m)*(c2-s_t)*cos(a(k)+b);%计算k时刻导弹m与目标t之间的距离(在导弹移动，目标也移动的假设条件下)，逼近真值，以下计算使之更加精确dq=a(k)-acos(c1-s_m)A2+c3A2-(c2-s_t)A2)/(2*(c1-s_m)*c3);%k-1时

9、刻到k时刻的视线角变化量(假设导弹移动，目标也移动)，以下代码重复以上过程，为真值ifabs(imag(dq)0dq=0.0000001;end%q(k)=q(k-1)+dq;o(k)=o(k-1)+K*dq;a(k)=o(k)-q(k);c1=r(k-1)*sin(b)/sin(a(k)+b);c2=r(k-1)*sin(a(k)/sin(a(k)+b);c3=sqrt(c1-s_m)A2+(c2-s_t)A2+2*(c1-s_m)*(c2-s_t)*cos(a(k)+b);%计算k时刻导弹m与目标t之间的距离，终于近似为真值了x1(k)=ptr(1,k-1)+c2/s_t*(ptr(1,k

10、)-ptr(1,k-1);y1(k)=ptr(2,k-1)+c2/s_t*(ptr(2,k)-ptr(2,k-1);z1(k)=ptr(3,k-1)+c2/s_t*(ptr(3,k)-ptr(3,k-1);%计算出角b所对边与目标运动轨迹的交点：(x1,y1,z1)%参见公式三%x(k)=pmr(1,k-1)+s_m/c1*(x1(k)-pmr(1,k-1);y(k)=pmr(2,k-1)+s_m/c1*(y1(k)-pmr(2,k-1);z(k)=pmr(3,k-1)+s_m/c1*(z1(k)-pmr(3,k-1);%计算出导弹k时刻所运动到的位置：(x,y,z)%参见公式三%pmr(:,

11、k)=x(k);y(k);z(k);r(k)=sqrt(ptr(1,k)-pmr(1,k)A2+(ptr(2,k)-pmr(2,k)A2+(ptr(3,k)-pmr(3,k)A2);ifr(k)0.06;break;end;endsprintf(遭遇时间：%3.1f,0.1*k);figure(1);plot3(pmr(1,1:k),pmr(2,1:k),pmr(3,1:k),k,ptr(1,:),ptr(2,:),ptr(3,:);axis(02505025);text(x(180),y(180),z(180),rightarrow比例导引律制导下的导弹运动轨迹,);text(ptr(1,280),ptr(2,280),ptr(3,280),rightarrow目标运动轨迹,);gridon之后，鉴于程序中很多地方不结合模型图也很难理解，将其中关键的图例与公式提取如下：3味航上航天上B曰JINGUNIVERSITYOFAERONAUTICSANDASTRONAUTICS比例身和，三地剃与曼道画蜂因梅是名觐叔理力）-GfexM切哑科训2*n团-：的时刻事假设导弹不论目标制动工七卮饰现囱国二:k-L时却倡资与彝诂廿仁