Diseño de una Ley de Guiado Convergente y Precisa con Tiempo Finito en Escenarios Adversariales Complejos
Autores: Ding, Hang; Wang, Dongdong; Li, Chuanjun; Liang, Xiao; Li, Xingcheng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Diseño de una Ley de Guiado Convergente y Precisa con Tiempo Finito en Escenarios Adversariales Complejos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Objetivo
Vehículo de vuelo
Señuelo infrarrojo
Ley de guiado
Convergencia en tiempo finito
Observador de perturbaciones
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
El objetivo puede engañar al vehículo de vuelo al liberar un señuelo infrarrojo para hacer que la tasa de ángulo de línea de visión (LOS) se desvíe considerablemente, lo que provoca que el vehículo de vuelo falle el objetivo. Por lo tanto, para golpear con precisión el objetivo en escenarios adversarios complejos, este documento propone una ley de guía de convergencia en tiempo finito (FTCG) combinada con un observador de perturbaciones en tiempo finito (FTDO). El escenario adversario complejo se establece combinando el modelo de movimiento relativo entre el vehículo de vuelo y el objetivo y el modelo de movimiento del señuelo infrarrojo. Con base en esto, considerando la característica dinámica del piloto automático del vehículo de vuelo, se obtiene un modelo de guía. Utilizando la teoría de control por modo deslizante y la teoría de control en tiempo finito, se diseña un FTCG de la tasa de ángulo LOS. Luego, se prueba la convergencia en tiempo finito de la ley de guía y se deriva el tiempo total de convergencia. Finalmente, para el maniobramiento del objetivo que es difícil de medir en la ley de guía, se utiliza un FTDO para estimar y compensar el maniobramiento del objetivo en la ley de guía. Los resultados de simulación muestran que el FTCG puede hacer que la tasa de ángulo LOS converja rápidamente y golpee con precisión el objetivo en diferentes escenarios, con una buena precisión de guía y robustez. En comparación con la ley de guía por modo deslizante (SMGL) y la ley de guía por modo deslizante adaptativa (ASMGL) basada en un observador de estado extendido (ESO), se ilustran las ventajas de la ley de guía diseñada. Finalmente, el FTCG se extiende a tres dimensiones y se compara con la ley de guía de navegación proporcional (PNG) para ilustrar aún más su efectividad en un sistema de coordenadas tridimensional.
Descripción
El objetivo puede engañar al vehículo de vuelo al liberar un señuelo infrarrojo para hacer que la tasa de ángulo de línea de visión (LOS) se desvíe considerablemente, lo que provoca que el vehículo de vuelo falle el objetivo. Por lo tanto, para golpear con precisión el objetivo en escenarios adversarios complejos, este documento propone una ley de guía de convergencia en tiempo finito (FTCG) combinada con un observador de perturbaciones en tiempo finito (FTDO). El escenario adversario complejo se establece combinando el modelo de movimiento relativo entre el vehículo de vuelo y el objetivo y el modelo de movimiento del señuelo infrarrojo. Con base en esto, considerando la característica dinámica del piloto automático del vehículo de vuelo, se obtiene un modelo de guía. Utilizando la teoría de control por modo deslizante y la teoría de control en tiempo finito, se diseña un FTCG de la tasa de ángulo LOS. Luego, se prueba la convergencia en tiempo finito de la ley de guía y se deriva el tiempo total de convergencia. Finalmente, para el maniobramiento del objetivo que es difícil de medir en la ley de guía, se utiliza un FTDO para estimar y compensar el maniobramiento del objetivo en la ley de guía. Los resultados de simulación muestran que el FTCG puede hacer que la tasa de ángulo LOS converja rápidamente y golpee con precisión el objetivo en diferentes escenarios, con una buena precisión de guía y robustez. En comparación con la ley de guía por modo deslizante (SMGL) y la ley de guía por modo deslizante adaptativa (ASMGL) basada en un observador de estado extendido (ESO), se ilustran las ventajas de la ley de guía diseñada. Finalmente, el FTCG se extiende a tres dimensiones y se compara con la ley de guía de navegación proporcional (PNG) para ilustrar aún más su efectividad en un sistema de coordenadas tridimensional.