Research on Multi-missile Cooperative Detection and Interception Coverage Methods for High-speed and Highly Maneuverable Targets

doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2025.05.012

Abstract

Abstract:

The threat of high-speed and strong maneuvering targets is increasing day by day. In order to effectively deal with the air-to-space attack of high-speed and strong maneuvering targets， this paper focuses on the technology of multi-missile cooperative detection and interception coverage. The cooperative coverage method of multi-interceptor missiles in mid-terminal guidance shift and terminal guidance phase is systematically analyzed from the aspects of coverage mechanism， coverage model， cooperative algorithm and so on. This paper studies six key issues： “field of view occlusion”， “anti-collision”， “game strategy”， “spatial configuration”， “multi-objective optimization” and “swarm intelligence algorithm”， and expands the research idea of multi-missile cooperative interception. it provides a reference for high-speed and strong maneuvering target interception technology.

Key words: multi-missile cooperation, maneuvering interception, coverage technology, cooperative detection, target high probability rdgion（HPR）, regional coverage optimization

摘要：

高速强机动目标的威胁日益加剧，为有效应对高速强机动目标空天打击，聚焦多弹协同探测与拦截覆盖技术，从覆盖机理、覆盖模型、协同算法等方面对中末制导交班和末制导阶段多拦截弹协同覆盖方法进行了系统分析，围绕“视场遮挡”“防碰撞”“博弈策略”“空间构型”“多目标优化”“群智能算法”6个关键问题进行了研究，拓展了多弹协同拦截的研究思路，为高速强机动目标拦截技术提供了参考和借鉴。

关键词: 多弹协同, 机动拦截, 覆盖方法, 协同探测, 目标高概率区域（HPR）, 区域覆盖优化

CLC Number:

TJ765

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Figures/Tables 16

Fig. 1 Schematic diagram of multi-missile field of view for cooperative detection and coverage of target HPR

Fig. 2 Probability model of target detection and acquisition based on the seeker′s field of view

Fig. 3 Schematic diagram of target HPR detection in the field of view of three-dimensional space seeker

Fig. 4 Schematic diagram of the optimal spatial configuration for cooperative detection in three-dimensional space

Fig. 5 Region segmentation schematic diagram based on Voronoi diagram

Fig. 6 Schematic diagram of Apollonius circle principle

Fig. 7 Interception area under different velocity ratio

Fig. 8 Schematic diagram of target escape boundary based on Dobbins curve

Fig. 9 Schematic diagram of multi-missile coverage based on apollonius circles

Fig. 10 Ideal condition maneuver interval coverage strategy

Fig. 11 Predefined cooperative coverage strategy

Fig. 12 Adaptive collaborative coverage strategy under different working conditions

Fig. 13 Diagram of the coverage of the feasible region in three-dimensional space over the escape region

Fig. 14 Effect diagram of optimal coverage mode for different number of interceptors

Fig. 15 Cooperative interception scene in many-to-many mode

Fig. 16 Voronoi diagram of the engagement surface

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