空空飛彈試驗飛彈的主動回收控制方法

《空空飛彈試驗飛彈的主動回收控制方法》是凱邁（洛陽）電子有限公司於2007年7月19日申請的發明專利，該專利的公布號為：CN101298974，專利公布日：2008年11月5日，發明人：梁曉庚、賈曉洪、李友年、王建琦、陳星陽。

《空空飛彈試驗飛彈的主動回收控制方法》涉及一種空空飛彈試驗飛彈的主動回收控制方法，該方法是通過在飛彈內部增加主動回收控制模組和內置降落傘，在試驗出現故障或完成飛行試驗任務後自動啟動主動回收控制模組，控制飛彈採用高拋彈道達到設定的減速調姿目的後，然後給出開傘控制信號，打開減速傘，完成飛彈的主動回收。飛彈主動回收控制技術採用以後，地面試驗人員可以充分獲取飛彈空中飛行過程中極其寶貴的軟硬體工作狀態和飛行試驗數據，實現對飛行試驗飛彈的有效利用。該項技術的採用，可以促進飛行試驗過程中的故障分析和歸零工作，對於加速飛彈研製進度具有明顯的意義。

2017年12月11日，《空空飛彈試驗飛彈的主動回收控制方法》獲得第十九屆中國專利優秀獎。

（概述圖為《空空飛彈試驗飛彈的主動回收控制方法》摘要附圖）

基本介紹

• 中文名：空空飛彈試驗飛彈的主動回收控制方法
• 公布號：CN101298974
• 公布日：2008年11月5日
• 申請號：2007101372641
• 申請日：2007年7月19日
• 申請人：凱邁（洛陽）電子有限公司
• 地址：河南省洛陽市高新技術開發區春城路16號
• 發明人：梁曉庚、賈曉洪、李友年、王建琦、陳星陽
• Int. Cl.：F42B15/01(2006.01); F42B35/00(2006.01)
• 專利代理機構：鄭州聯科專利事務所（普通合夥）
• 代理人：陳浩
• 類別：發明專利

專利背景

空空飛彈在試驗發生故障或完成空中飛行試驗工作後，一般通過自炸引信在空中予以銷毀，其餘殘骸部分在落地撞擊過程中損壞。因而其空中試驗中的飛行數據僅能通過地面和空中遙測參數獲得，但由於遙測數據的有限性，使得對於飛彈的飛行參數分析工作受到很大制約。而且，2007年前的空空飛彈在外場飛行試驗中通常採用拾撿自由落體殘骸的方式完成飛彈的回收工作，回收效率低且由於飛彈自由落體撞擊地面導致回收的飛彈殘骸不完整，影響對飛行試驗故障的準確分析和定位。

發明內容

專利目的

《空空飛彈試驗飛彈的主動回收控制方法》的目的是用以完成對空中飛行試驗飛彈的有效回收。

技術方案

為完成上述任務，《空空飛彈試驗飛彈的主動回收控制方法》通過在飛彈內部增加主動回收控制模組和內置降落傘，在試驗出現故障或完成飛行試驗任務後自動啟動主動回收控制模組，控制飛彈採用高拋彈道達到設定的減速調姿目的後，然後給出開傘控制信號，打開減速傘，完成飛彈的主動回收。

所述的飛彈減速調姿是飛彈根據彈載捷聯慣導系統解算出的飛彈飛行軌跡、飛行速度和姿態信息，通過自動駕駛儀來自適應控制飛彈的飛行軌跡和速度，最終滿足設定的速度和姿態要求。

飛彈的減速調姿步驟如下：

（1）飛彈速度控制——在飛彈的飛行高度較低、速度較小的情況下，直接提高飛彈飛行攻角，使飛彈按照高拋彈道飛行，在高拋彈道飛行過程中，利用其自身勢能增加和飛行阻力的影響，使飛彈飛行速度逐漸減小；

在飛彈的飛行高度高、速度大的情況下，要首先降低飛彈的飛行高度，使飛彈從較高的高度穩定滑翔到距離地面比較低的高度上，並在此高度上進行一定的爬升和俯衝機動，使飛彈飛行速度逐漸減小到設定值；以達到快速降低飛彈速度的目的，一般要使飛彈的速度降低到100米/秒以下。

（2）彈體姿態控制——飛彈速度滿足要求後，通過彈載捷聯慣導系統和自動駕駛儀將飛彈的縱向、橫向姿態調整到適宜打開回收傘的姿態條件，滾動角的控制可以通過橫滾通道自適應駕駛儀實現。俯仰角的控制則需要通過預先設定控制指令來實現；一般俯仰角和滾動角要求控制在±20°變化範圍以內。

（3）在飛彈的飛行速度和飛行姿態同時達到開傘條件的要求時由控制系統打開開傘信號的開關，傳送開傘控制信號到回收艙，回收艙接受到信號後，彈出並打開降落傘，完成飛彈的回收（有時還需判斷飛行高度）。

現代空空飛彈均帶有自動駕駛儀和彈載捷聯慣導系統，基於此可以對飛彈在空中運動的軌跡和姿態進行有效控制。因此，空中試驗飛彈在發生故障或完成實驗任務後，通過啟動彈上主動回收控制程式，使飛彈進入回收控制飛行階段，由彈上自動駕駛儀控制飛彈按回收控制彈道飛行。

飛彈主動回收控制技術採用以後，地面試驗人員可以充分獲取飛彈空中飛行過程中極其寶貴的軟硬體工作狀態和飛行試驗數據，實現對飛行試驗飛彈的有效利用。該項技術的採用，可以促進飛行試驗過程中的故障分析和歸零工作，對於加速飛彈研製進度具有明顯的意義。由於在空中飛行試驗中出現故障的飛彈或已完成空中飛行試驗任務的飛彈都具有極高的科研價值，通過主動回收控制技術可以較為完整地得到飛彈彈體，從而可以分析其在空中飛行試驗的工作狀況和故障情況，甚至達到某些部組件可以重複利用或進行測試分析。

《空空飛彈試驗飛彈的主動回收控制方法》的技術方案採用回收降落傘取代原飛彈自毀戰鬥部，僅在原有的飛彈工作程式中新增主動回收控制算法，其它部分借用飛彈自動駕駛儀及彈載捷聯慣導系統的工作，因而技術方案的實施途徑可行。

改善效果

隨著新研飛彈價值的不斷升高和研製進度要求的不斷縮短，飛彈主動回收控制技術可以為飛彈空中飛行試驗提供極為珍貴的空中飛行試驗參數和故障復現的能力，可以幫助研製人員掌握飛彈飛行過程中的軟硬體工作狀態，有效促進飛行試驗故障分析和故障歸零工作。該方案的實施可以加速飛彈型號研製進度，降低飛彈研製成本。

附圖說明

圖1為飛彈主動回收控制程式工作過程圖；

圖2為空空飛彈主動回收控制技術方案示意圖。

技術領域

《空空飛彈試驗飛彈的主動回收控制方法》涉及一種空空飛彈武器系統的飛彈外場飛行試驗中的空空飛彈試驗飛彈的主動回收控制方法。

權利要求

1.《空空飛彈試驗飛彈的主動回收控制方法》的特徵在於，該方法是通過在飛彈內部增加主動回收控制模組和內置降落傘，在試驗出現故障或完成飛行試驗任務後自動啟動主動回收控制模組，控制飛彈採用高拋彈道，當飛彈從高拋彈道的最高點進入下降段且達到設定的減速調姿目的後，然後給出開傘控制信號，打開減速傘，完成飛彈的主動回收，飛彈減速調姿是飛彈根據彈載捷聯慣導系統解算出的飛彈飛行軌跡、飛行速度和姿態信息，通過自動駕駛儀來自適應控制飛彈的飛行軌跡和速度，最終滿足設定的速度和姿態要求，飛彈的減速調姿步驟如下:

（1）飛彈速度控制在飛彈的飛行高度較低、速度較小的情況下，直接提高飛彈飛行攻角，使飛彈按照高拋彈道飛行，在高拋彈道飛行過程中，利用其自身勢能增加和飛行阻力的影響，使飛彈飛行速度逐漸減小至100米/秒以下；

在飛彈的飛行高度高、速度大的情況下，要首先降低飛彈的飛行高度，使飛彈從較高的高度穩定滑翔到距離地面比較低的高度上，並在此高度上進行一定的爬升和俯衝機動，使飛彈飛行速度逐漸減小到100米/秒以下；

（2）彈體姿態控制-飛彈速度滿足要求後，通過彈載捷聯慣導系統和自動駕駛儀將飛彈的縱向、橫向姿態調整到適宜打開回收傘的姿態條件，滾動角的控制可以通過橫滾通道自適應駕駛儀實現，俯仰角的控制則需要通過預先設定控制指令來實現；

（3）在飛彈的飛行速度和飛行姿態同時達到開傘條件的要求時由控制系統打開開傘信號的開關，傳送開傘控制信號到回收艙，回收艙接受到信號後，彈出並打開降落傘，完成飛彈的回收；其中試驗飛彈的減速調姿過程中，要使飛彈的速度降低到100米/秒以下，俯仰角和滾動角要求控制在±20°變化範圍以內。

2.根據權利要求1所述的空空飛彈試驗飛彈的主動回收控制方法，其特徵在於，在飛彈的飛行速度和飛行姿態同時達到開傘條件的要求時，還需判斷飛行高度滿足設定值後，由控制系統打開開傘信號的開關。

實施方式

如圖1、圖2所示，《空空飛彈試驗飛彈的主動回收控制方法》通過在飛彈內部增加主動回收控制模組和內置降落傘，在試驗出現故障或完成飛行試驗任務後自動啟動主動回收控制模組，控制飛彈採用高拋彈道達到設定的減速調姿目的後，然後給出開傘控制信號，打開減速傘，完成飛彈的主動回收。飛彈減速調姿是飛彈根據彈載捷聯慣導系統解算出的飛彈飛行軌跡、飛行速度和姿態信息，通過自動駕駛儀來自適應控制飛彈的飛行軌跡和速度，最終滿足設定的速度和姿態要求。

飛彈的減速調姿步驟如下：

（1）飛彈速度控制——在飛彈的飛行高度較低、速度較小的情況下，直接提高飛彈飛行攻角，使飛彈按照高拋彈道飛行，在高拋彈道飛行過程中，利用其自身勢能增加和飛行阻力的影響，使飛彈飛行速度逐漸減小；

在飛彈的飛行高度高、速度大的情況下，要首先降低飛彈的飛行高度，使飛彈從較高的高度穩定滑翔到距離地面比較低的高度上，並在此高度上進行一定的爬升和俯衝機動，使飛彈飛行速度逐漸減小到設定值，以達到快速降低飛彈速度的目的，一般要使飛彈的速度降低到100米/秒以下。

（2）彈體姿態控制——飛彈速度滿足要求後，通過彈載捷聯慣導系統和自動駕駛儀將飛彈的縱向、橫向姿態調整到適宜打開回收傘的姿態條件，滾動角的控制可以通過橫滾通道自適應駕駛儀實現。俯仰角的控制則需要通過預先設定控制指令來實現；一般俯仰角和滾動角要求控制在±20°變化範圍以內。

（3）在飛彈的飛行速度和飛行姿態同時達到開傘條件的要求時（有時還需判斷飛行高度）由控制系統打開開傘信號的開關，傳送開傘控制信號到回收艙，回收艙接受到信號後，彈出並打開降落傘，完成飛彈的回收。

榮譽表彰

2017年12月11日，《空空飛彈試驗飛彈的主動回收控制方法》獲得第十九屆中國專利優秀獎。