Guía Cooperativa de Encercamiento Dinámico para Interceptar un Objetivo Superior con Sobrecarga, Ángulo de Impacto y Restricciones de Tiempo Simultáneas
Autores: Yang, Dengfeng; Yan, Xiaodong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Guía Cooperativa de Encercamiento Dinámico para Interceptar un Objetivo Superior con Sobrecarga, Ángulo de Impacto y Restricciones de Tiempo Simultáneas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Guía cooperativa dinámica de rodeo
Interceptores
Objetivo
Restricciones
Ecuaciones cinemáticas
Estrategia cooperativa
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Este documento propone una ley de guía cooperativa de cercado dinámico (DECG) para permitir que múltiples interceptores intercepten cooperativamente un objetivo superior, considerando la baja velocidad, la sobrecarga limitada, el ángulo de impacto y las restricciones de llegada simultánea. Primero, se analiza el área de escape factible del objetivo y se establece una estrategia de cercado dinámico para el objetivo. Esta estrategia proporciona de manera eficiente puntos de escape virtuales, permitiendo a los interceptores cercar dinámicamente el objetivo sin un consumo excesivo de energía, lo que finalmente conduce a una interceptación exitosa. En segundo lugar, para mejorar la viabilidad física de las ecuaciones cinemáticas que rigen la interacción entre los interceptores y el objetivo en los puntos de escape virtuales, se sustituye la variable independiente y se remodelan las ecuaciones cinemáticas. Se emplea optimización convexa para abordar el problema de guía óptima con múltiples restricciones para cada interceptor, facilitando así la interceptación simultánea. En comparación con las leyes de guía existentes, DECG tiene una estrategia cooperativa más práctica y factible, es capaz de manejar más restricciones, incluidas las propias restricciones del interceptor y las restricciones cooperativas, y no depende del cálculo preciso del tiempo de vuelo restante explícito en la implementación de la ley de guía. Por último, se evalúan la efectividad, superioridad y robustez de la ley DECG a través de una serie de simulaciones numéricas, y su rendimiento se compara con el de la ley de guía de navegación proporcional cooperativa (CPNG).
Descripción
Este documento propone una ley de guía cooperativa de cercado dinámico (DECG) para permitir que múltiples interceptores intercepten cooperativamente un objetivo superior, considerando la baja velocidad, la sobrecarga limitada, el ángulo de impacto y las restricciones de llegada simultánea. Primero, se analiza el área de escape factible del objetivo y se establece una estrategia de cercado dinámico para el objetivo. Esta estrategia proporciona de manera eficiente puntos de escape virtuales, permitiendo a los interceptores cercar dinámicamente el objetivo sin un consumo excesivo de energía, lo que finalmente conduce a una interceptación exitosa. En segundo lugar, para mejorar la viabilidad física de las ecuaciones cinemáticas que rigen la interacción entre los interceptores y el objetivo en los puntos de escape virtuales, se sustituye la variable independiente y se remodelan las ecuaciones cinemáticas. Se emplea optimización convexa para abordar el problema de guía óptima con múltiples restricciones para cada interceptor, facilitando así la interceptación simultánea. En comparación con las leyes de guía existentes, DECG tiene una estrategia cooperativa más práctica y factible, es capaz de manejar más restricciones, incluidas las propias restricciones del interceptor y las restricciones cooperativas, y no depende del cálculo preciso del tiempo de vuelo restante explícito en la implementación de la ley de guía. Por último, se evalúan la efectividad, superioridad y robustez de la ley DECG a través de una serie de simulaciones numéricas, y su rendimiento se compara con el de la ley de guía de navegación proporcional cooperativa (CPNG).