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Toma de Decisiones y Control de Maniobras de Combate Aéreo en Línea Jerárquico Basado en un Algoritmo de Evolución Diferencial Asistido por Surrogados

Autores: Tan, Mulai; Sun, Haocheng; Ding, Dali; Zhou, Huan; Han, Tong; Luo, Yuequn

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Toma de Decisiones y Control de Maniobras de Combate Aéreo en Línea Jerárquico Basado en un Algoritmo de Evolución Diferencial Asistido por Surrogados


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Robótica

Palabras clave

Vehículos aéreos de combate no tripulados
Toma de decisiones
Algoritmos de optimización
Planificación de trayectorias
Marco de control
Resultados de simulación

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El combate aéreo no tripulado uno a uno dentro del alcance visual requiere una toma de decisiones rápida, continua y precisa para lograr la victoria en el combate aéreo. Con el fin de resolver los problemas actuales de rendimiento en tiempo real insuficiente de los algoritmos de optimización inteligente tradicionales para resolver problemas de toma de decisiones y la descoordinación entre la trayectoria de planificación y la trayectoria de vuelo real causada por la diferencia entre el modelo de toma de decisiones y el modelo real del avión, este artículo propone un marco jerárquico de toma de decisiones y control de maniobras en combate aéreo en línea. Considerando las restricciones de tiempo real, el problema de decisión de maniobra se transforma en un problema de optimización costoso en la capa de planificación de decisiones. Se propone el algoritmo de evolución diferencial asistido por sustitutos sobre la base del algoritmo de evolución diferencial original, y la trayectoria de planificación se obtiene a través del modelo de 5 grados de libertad (DOF). En la capa de ejecución del control, la trayectoria de planificación se rastrea a través del método de control de seguimiento inverso dinámico no lineal para realizar el control de alta precisión del modelo de 6DOF. La simulación se lleva a cabo bajo cuatro escenarios de situación inicial diferentes, incluyendo situaciones de frente neutral, dominante, paralelo neutral y desfavorecido. Los resultados de la simulación de Monte Carlo muestran que el algoritmo de evolución diferencial asistido por sustitutos (SADE) puede lograr una tasa de victoria de más del 53% en los cuatro escenarios iniciales. El marco de decisión y control de maniobras propuesto en este artículo logra trayectorias de vuelo suaves y un control estable del avión, con un tiempo promedio de cada decisión de 0.08 s, resolviendo efectivamente el problema en tiempo real de los algoritmos de optimización inteligente en problemas de decisión de maniobras.

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