独立式协同制导的特征和问题

独立式协同制导最本质的特征是协调信息的确定仅仅依靠自身状态信息。导弹之间不存在任何通信，各自的状态信息不能为其他任何导弹所感知和利用，飞行中的每一枚导弹各自按照预先设定好的制导律独立飞行。协同作战效果能够实现，依靠的是各枚导弹的制导律协调信息中存在某一约束的预设相同期望值，在协调信息的调节下促使各枚参战导弹的相应状态信息共同趋向该期望值，最终实现状态一致。

在2006年，Jeon等人以多反舰导弹齐射攻击为背景，提出了任意指定飞行时间的制导律（Impact-time-control Guidance，ITCG）［18］，为多导弹协同制导律设计问题率先提出了尝试性的解决方法。经过近似和线性化简化后的ITCG加速度控制指令表达式为

式中，为剩余时间误差反馈，为期望剩余飞行时间，T为当前时刻，Td为ITCG的关键要素期望攻击时间，为以比例导引估计出的实际剩余时间。被本文作为分类依据的协调信息是εT，而T和是构成εT的状态信息。协调信息仅仅依赖于一个共同并确知的Td和两个自身状态量，不涉及任何其他导弹状态信息。在协调信息的反馈控制下，每枚导弹的攻击时间各自独立地趋于Td，时间协同的实现仅依靠所有Td的取值一致。

为了取得更好的作战效果，一般要求同时到达目标的导弹还能以不同的角度入射。为此，Jeon等人在2007年又提出了带有角度约束的攻击时间控制导引律（Impact-time-and-angle-control Guidance，ITACG）［19］，其时间协同方式与ITCG基本类似。类似ITCG的攻击时间可控导引律是解决多导弹协同制导问题理论研究领域较典型且有效的范例，诸多学者得以在其基础上展开更为深入的探索。但是，由于期望攻击时间有效范围如何确定、过度的线性化简化等问题，导致其实际应用尚存在困难。

文献［23］提出了一种通过航路动态规划实现协同的制导方法，飞行全程规划的航路均为直线或圆弧，成为当前多导弹协同制导方法中较易于工程实现的一种。角度协同的实现根据第i枚导弹位置（xi，yi）和航向角αi两个状态信息，给定期望攻击角θi后可确定作为协调信息的轨迹圆弧半径R，而后依靠双圆弧原理得到导引其进入期望攻击角所需的控制指令［24］。时间协同的原理与ITCG基本类似，都是通过各自状态量生成协调信息，独立地逼近一个预设期望攻击时间。与ITCG不同的是具体控制导弹的机动方式，直线和圆弧状的规则航迹决定了基于双圆弧原理的协同制导，是目前时间和角度同时约束的协同制导律中最易于作战实现的。然而，由于时间与角度的协同分时进行，在一定程度上影响了协同的效果；而简单的加速度指令和规则的飞行航路都增加了导弹被拦截的概率。(www.xing528.com)

在大部分独立式协同制导方法中，还存在的一个普遍问题是协调信息依赖于一个需要提前确定好的期望值。诸多文献中都需要提前确定出期望攻击时间t∗或期望攻击角度q∗。一方面，这样的确定不是必需的，时间协同只需满足同时到达即可；另一方面，可以保证协同制导律有效、突防打击效能最佳或能耗最省的期望值有效范围是未知的。摆脱确定期望值对多导弹协同制导作战应用的束缚，是独立式协同制导发展的必经之路。

为了避免需要提前确定一个期望值的束缚，文献［27］提出了一种基于领弹-被领弹策略的协同制导律。领弹采用经典比例导引，被领弹采用经典比例导引附加机动控制，通过机动控制对领弹的状态信息进行跟踪，取代以往的某一固定期望值，所以，被领弹能够根据领弹攻击目标、状态的不同在线改变到达时间和攻击角度。通过使用类似方法，这一策略在文献［28］中被扩展到三维空间。而文献［29］通过提出一种视线角速率提取算法，保证在从弹不携带导引头的情况下获取制导信息，降低了成本，提高了隐蔽性。控制指令仅含有领弹和一枚被领弹二者的相关状态信息，可知每枚被领弹与领弹之间都有单向的信息连通；而众多被领弹之间仍没有通信联系，对领弹的跟踪各自独立完成。这就决定了基于领弹-被领弹策略的协同制导方法仍受限于独立式协同制导的局限性，任意一枚被领弹对领弹的跟踪失效都将直接导致协同作战效果变差，而一旦领弹出现故障，整个协同任务都将失败。

独立式协同制导中协调信息确定来源的独立性，从本质上决定了这样的协同是局限的。尽管以上文献所提出的时间协同和角度协同在一定程度上能够实现，但协调信息无法反映当前时刻协同作战导弹集群整体状态信息的事实，决定了这样的协调信息只能用于低级层面的协调。一枚导弹的协同功能出现问题，其状态信息势必发生改变，但导弹集群中任何一个其他主体得到的协调信息都无法反映其变化，更无法做出相应调整。所以，独立式协同制导是较低级层面的协同，存在协同效果不佳、鲁棒性较差的问题。