一種無(wú)人機(jī)航跡誘偏方法的仿真試驗(yàn)

魏秀娟 邢建泉 羅 欣

（中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二十七研究所，河南 鄭州450047）

無(wú)人機(jī)重復(fù)利用率高且可滿足零傷亡要求，在現(xiàn)代信息化戰(zhàn)爭(zhēng)中有著重要地位[1]。如何有效對(duì)抗無(wú)人機(jī)是具有重要軍事價(jià)值的研究方向之一。本文在角度維上對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行干擾，通過(guò)Matlab 仿真實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人機(jī)在原始航向基礎(chǔ)上沿水平、垂直方向誘偏固定角度的航跡誘偏操作，仿真效果滿足要求。給定無(wú)人機(jī)初始位置坐標(biāo)、初始速度信息、情報(bào)信息的推送頻次及滯后時(shí)間即可設(shè)置仿真條件[2,3]。仿真分為兩個(gè)步驟，一是根據(jù)初始位置信息和速度信息更新當(dāng)前位置信息。由于情報(bào)信息的滯后性，該步驟需要采用卡爾曼濾波[4-8]對(duì)當(dāng)前位置信息進(jìn)行平滑估計(jì)和合理外推（預(yù)測(cè)）；二是計(jì)算誘偏參數(shù)，即輸出目標(biāo)誘偏位置信息已達(dá)到誘騙目的。下面就以這兩個(gè)步驟對(duì)無(wú)人機(jī)展開(kāi)仿真試驗(yàn)。

1 仿真條件設(shè)置

2 根據(jù)情報(bào)信息外推當(dāng)前位置信息

圖1 無(wú)人機(jī)勻速直線運(yùn)動(dòng)示意圖

2.1 卡爾曼濾波參數(shù)設(shè)定

2.2 卡爾曼濾波結(jié)果

將經(jīng)卡爾曼濾波更新后的第10、20、...、200 個(gè)節(jié)點(diǎn)單獨(dú)拿出，重復(fù)一次以周期為1s 的卡爾曼濾波，第二次濾波除周期外其余參數(shù)與2.1 過(guò)程保持一致。

3 計(jì)算誘偏參數(shù)

根據(jù)仿真過(guò)程2.2 外推得到的當(dāng)前位置信息（x,y,z）和速度信息v，需計(jì)算誘偏參數(shù)（x',y',z'）并將其轉(zhuǎn)發(fā)給處理設(shè)備，x',y',z'滿足：

3.1 誘偏示意圖

圖2 中虛線指原始航向在xoy 平面的投影，實(shí)線為誘偏后的方向投影。誘偏方向較原始航向在xoy 平面的投影逆時(shí)針偏轉(zhuǎn) θ度，原始航向到其在xoy 平面投影的夾角增加 φ度。

圖2 中f=1Hz 為轉(zhuǎn)發(fā)給處理設(shè)備誘偏參數(shù)的發(fā)送頻次。B'為A 1s 后的預(yù)計(jì)位置，實(shí)現(xiàn)了誘偏沿原始航向在xoy 平面的投影逆時(shí)針偏轉(zhuǎn) θ度，到其在xoy 平面投影的夾角增加φ度的目的。目標(biāo)實(shí)際在B'處而不自知，誤以為仍沿當(dāng)前航向運(yùn)動(dòng)到達(dá)B 處?？刂泼棵肫屏吭?0m 以內(nèi)，不易被察覺(jué)。

3.2 誘偏結(jié)果

整體仿真結(jié)果如下圖所示：

圖4 目標(biāo)在xoy 平面誘偏情況示意圖

圖5 目標(biāo)在xoz 平面誘偏情況示意圖

結(jié)束語(yǔ)

本文僅以空間中勻速直線運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)展開(kāi)誘偏仿真分析，結(jié)果達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。對(duì)于目標(biāo)出現(xiàn)機(jī)動(dòng)狀態(tài)，可進(jìn)一步研究。注意到當(dāng)目標(biāo)處于機(jī)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，控制輸入項(xiàng)需變更為加加速度，此時(shí)欺騙操作不僅可以在方向維進(jìn)行，同時(shí)可在距離維進(jìn)行，更有利于信息戰(zhàn)中的有效對(duì)抗。