一个小思考——关于拦截物体
DX3906 2019-8-18原创 喷气推进

想了关于拦截物体怎么实现的一个问题,后面解的很简单,只是分享出来,希望能够启发各位


看了很多自制小玩意儿的帖子,能不能搞一个自动识别来袭物体,并自动拦截的系统。

(或者拦截什么最近流行的高楼坠物,或者自我防御系统,拦截巡航无人机)





以拦截恒定加速度物体(如自由落体、◎形推力的)为问题思考:

在此之间,大家可以先自己先思考10s,自己该怎么做,如何测量?如何计算?考虑v,a的变化?拟合速度v?

image.png


假设前提:

1、这主要针对非矢量推进物体。即在发现-摧毁时间内,不会突然改变。

2、己方拦截物体也是拥有自平衡直线发射能力,加速度,方向不变。(即环形推进孔,如上图)

3、双方物体,除了自平衡飞控,无其他针对拦截做出策略的算法。

4、己方拦截物体,具有计时末端、范围性张开(如网状)。(主要是避免撞不上,消除这个误差。通过爆炸间接摧毁)

5、主要针对拦截,飞行中段、末段等,加速度平稳的时期。




Step1:敌方物体拟合


测量,应该用雷达,得到数据,这里直接采用得到三维的x、y、z数值,具体换算就不深层考虑,不懂雷达,换算应该不难。

假设监测1~10s,每秒一个数据。(实际越快得到越多数据,越利于拟合的准确性。)


    1  2  3  4  5  6  7  8  9  10

x

y

z


之前我想着混合x,y,z三数值,一起拟合为一个大函数。并且己方导弹也是一个三参数的拟合函数。两个联立求解。


在纸上算了下,发现把问题想复杂了。很简单,直接x,y,z轴,三轴单独拟合计算就可以了。

和速度,分速度分解是一样的,书读多了,想的复杂了


上面数值,x轴,单独拟合与时间的函数。(y、z轴同理)

t秒到达xt点,假设a为定值,则路径l与时间t函数是二次t2的多项式。(用mathlab的二次多项式拟合即可)


这样就 t 秒,到达(xt,yt,zt)点。


Step2:己方物体计算

这个就简单了。

也是三个轴分别算,假设加速度a固定。

1/2*axt2,给出三轴的分加速度即可。


ax=a*sin(α)*sin(β)


x、y、z三轴,t秒时,三个坐标值相等。建立三个方程组


包含α、β、t,三个未知数,联立求解。



确定发射角度、以及开网延时时间(爆炸范围)。发射后,耗尽延时时间,自动爆炸,范围伤害拦截敌弹,减少误差。


1566141117987.jpg


后续改进方向:


1、己方发射物自身误差。在z轴,需要去掉自身重力,即去掉1个g。

2、◎形填药,前段的小段推力增加过程,可以修正这部分误差。

3、针对其他几种填药方式。其实都是针对加速度a可以,2次曲线的一个二次多项式拟合。

加上原来a为定制的路径公式,l=at2,只需要再加上2次,利用t4拟合,这个四次多项式,拟合结果应该更精确。

4、只需要一个旋转xy轴、一个俯仰z轴的装盘组合。由于旋转到固定发射角需要一定时间,后续可以修正这个延时误差



突然想到这个点子,计算确实太简单,写得仓猝,重在启发大家,有没有什么好的想法?

或者整合雷达、单片机、土豆炮,关键在于自动拦截,发现-识别-计算-拦截。








如果开发高楼坠物系统:


感觉需要速度检测器,一旦超过额定值,激发系统。

用网状物发射,兜住尖刀。

或者激发一楼,弹出什么雨棚之类的挡住。

image.png


[修改于 2 年前 - 2019-08-19 09:43:29]

来自:火箭技术 / 喷气推进
2

想参与大家的讨论?现在就 登录 或者 注册

所属专业
上级专业
同级专业
%7B%22isDisplay%22%3Atrue%7D
视频暂不能访问,请登录试试
仅供内部学术交流或培训使用,请先保存到本地。本内容不代表科创观点,未经原作者同意,请勿转载。
音频暂不能访问,请登录试试
文件下载
加载中...
{{errorInfo}}
{{downloadWarning}}
你在 {{downloadTime}} 下载过当前文件。
文件名称:{{resource.defaultFile.name}}
下载次数:{{resource.hits}}
上传用户:{{uploader.username}}
所需积分:{{costScores}},{{holdScores}}下载当前附件免费{{description}}
积分不足,去充值
文件已丢失

当前账号的附件下载数量限制如下:
时段 个数
{{f.startingTime}}点 - {{f.endTime}}点 {{f.fileCount}}
插入资源
全部
图片
视频
音频
附件
全部
未使用
已使用
正在上传
空空如也~
上传中..{{f.progress}}%
处理中..
上传失败,点击重试
等待中...
{{f.name}}
空空如也~
(视频){{r.oname}}
{{selectedResourcesId.indexOf(r.rid) + 1}}
处理中..
处理失败
插入表情
我的表情
共享表情
Emoji
上传
注意事项
最大尺寸100px,超过会被压缩。为保证效果,建议上传前自行处理。
建议上传自己DIY的表情,严禁上传侵权内容。
点击重试等待上传{{s.progress}}%处理中...已上传
空空如也~
草稿箱
加载中...
此处只插入正文,如果要使用草稿中的其余内容,请点击继续创作。
{{fromNow(d.toc)}}
{{getDraftInfo(d)}}
标题:{{d.t}}
内容:{{d.c}}
继续创作
删除插入插入
{{forum.displayName}}
{{forum.countThreads}}
篇文章,
{{forum.countPosts}}
条回复
{{forum.description || "暂无简介"}}
ID: {{user.uid}}
学术分隐藏
投诉或举报
加载中...
{{tip}}
请选择违规类型:
{{reason.type}}

空空如也

支持的图片格式:jpg, jpeg, png
插入公式
分享回复:{{shareId}}
加载中...
评论控制
加载中...
文号:{{pid}}
投诉或举报
加载中...
{{tip}}
请选择违规类型:
{{reason.type}}

空空如也

加载中...
详情
详情
推送到专栏从专栏移除
设为匿名取消匿名
查看作者
回复
只看作者
加入收藏取消收藏
加入关注取消关注
折叠回复
置顶取消置顶
评学术分
鼓励
设为精选取消精选
建议修改
编辑
通过审核
评论控制
退修或删除
历史版本
违规记录
投诉或举报
加入黑名单移除黑名单
查看IP
{{format('YYYY/MM/DD HH:mm:ss', toc)}}
投诉或举报
加载中...
{{tip}}
请选择违规类型:
{{reason.type}}

空空如也