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Métodos de guía cooperativa desencadenados por eventos distribuidos de tiempo fijo para múltiples vehículos con comunicaciones limitadas para lograr una llegada simultánea

Autores: Gu, Zhenzhen; Wang, Xugang; Wang, Zhongyuan

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Métodos de guía cooperativa desencadenados por eventos distribuidos de tiempo fijo para múltiples vehículos con comunicaciones limitadas para lograr una llegada simultánea


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Distribuido
Cooperativo
Ley de guía
Mecanismo activado por eventos
Eficiencia en la comunicación
Estabilidad

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 24

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Con el objetivo de abordar el problema del ataque en salva de múltiples misiles, se propone una ley de guía cooperativa distribuida basada en un mecanismo activado por eventos, que permite a los misiles con grandes diferencias en ubicación espacial y velocidad lograr ataques simultáneos con solo unas pocas docenas de intercambios de información. Esto reduce efectivamente la generación de comandos de control y la frecuencia de comunicación, disminuyendo así la carga del canal y mejorando la eficiencia y fiabilidad de la comunicación. En comparación con la comunicación de muestreo periódico tradicional, el número de comunicaciones se ha reducido en más de. El proceso de guía se divide en dos etapas. La primera etapa es la etapa de guía cooperativa, donde los misiles logran un consenso de las estimaciones de tiempo restante a través del intercambio de información. En esta etapa, cada misil está diseñado con una función activada por eventos basada en su propio error de estado, y el misil solo actualiza y transmite su información en la red de comunicación cuando el error cumple con el umbral establecido, reduciendo efectivamente la tasa de ocupación de los recursos a bordo del misil durante el proceso de cooperación. La segunda etapa es la etapa de guía independiente, donde los misiles pueden impactar el objetivo simultáneamente mientras mantienen la red de comunicación en silencio. Esto se logra asegurando que las estimaciones de tiempo restante de los misiles puedan representar el tiempo real restante después de alcanzar el consenso. A través del diseño de la ley de guía de dos etapas y la sustitución de la función activada por eventos, se puede garantizar que el sistema de guía cooperativa permanezca estable en escenarios donde el misil líder está presente y es destruido, excluyendo así el comportamiento de Zeno. La estabilidad de la ley de guía cooperativa se prueba rigurosamente mediante teoría de grafos algebraicos, teoría de matrices y el método de Lyapunov. Finalmente, los resultados de simulación numérica demuestran la validez del algoritmo y la corrección del análisis de estabilidad.

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