Ley de guía de modo deslizante adaptativa tridimensional de retroceso basada en múltiples restricciones contra un objetivo en maniobra
Autores: Shi, Qingli; Wang, Hua; Cheng, Hao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Ley de guía de modo deslizante adaptativa tridimensional de retroceso basada en múltiples restricciones contra un objetivo en maniobra
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Guía terminal compleja
Objetivos de maniobra
Retroceso adaptativo
Restricción de línea de visión
Teoría de estabilidad de Lyapunov
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
Este documento aborda el problema de un complejo proceso de guía terminal tridimensional (3-D) que se utiliza contra objetivos en maniobra, considerando tanto el ángulo de impacto terminal (TIA) como las restricciones del ángulo de campo de visión (FOV). De acuerdo con el modelo de guía terminal 3-D altamente acoplado y no lineal, se propone un algoritmo de ley de guía de modo deslizante adaptativa para garantizar la estabilidad y robustez del sistema de guía. Considerando la expresión explícita del ángulo de línea de visión (LOS) en la cinemática y dinámica del proceso de guía terminal, la restricción TIA se transforma en una restricción LOS basada en su relación bien conocida. En vista de los desafíos para obtener la información de movimiento de los objetivos en maniobra, se introduce un diseño de ley adaptativa para estimar y compensar las perturbaciones externas causadas por la maniobra del objetivo y la incertidumbre del modelo. Además, dado que el ángulo FOV representado por el ángulo de liderazgo general no es una variable de estado en el sistema de guía de modo deslizante, se desacopla en dos ángulos de liderazgo parciales basados en una relación de transformación específica, por lo que el problema de control de guía terminal 3-D se convierte en cuestiones de control de sistemas de seguimiento separados en los planos de cabeceo y guiñada. Luego, se utiliza la teoría de estabilidad de Lyapunov para sustentar la estabilidad del sistema de guía, donde las funciones de Lyapunov en ambos subsistemas consisten en los términos de error de estado LOS y FOV parcial. Finalmente, se llevaron a cabo una serie de simulaciones de varios estados de movimiento de objetivos en maniobra bajo diferentes casos terminales. Se demostró que el diseño de guía terminal basado en las estrategias presentadas anteriormente fue capaz de obtener las restricciones LOS deseadas cumpliendo con la limitación FOV, y los resultados de la simulación verificaron la efectividad, universalidad y significancia para aplicaciones prácticas del método de diseño de guía propuesto.
Descripción
Este documento aborda el problema de un complejo proceso de guía terminal tridimensional (3-D) que se utiliza contra objetivos en maniobra, considerando tanto el ángulo de impacto terminal (TIA) como las restricciones del ángulo de campo de visión (FOV). De acuerdo con el modelo de guía terminal 3-D altamente acoplado y no lineal, se propone un algoritmo de ley de guía de modo deslizante adaptativa para garantizar la estabilidad y robustez del sistema de guía. Considerando la expresión explícita del ángulo de línea de visión (LOS) en la cinemática y dinámica del proceso de guía terminal, la restricción TIA se transforma en una restricción LOS basada en su relación bien conocida. En vista de los desafíos para obtener la información de movimiento de los objetivos en maniobra, se introduce un diseño de ley adaptativa para estimar y compensar las perturbaciones externas causadas por la maniobra del objetivo y la incertidumbre del modelo. Además, dado que el ángulo FOV representado por el ángulo de liderazgo general no es una variable de estado en el sistema de guía de modo deslizante, se desacopla en dos ángulos de liderazgo parciales basados en una relación de transformación específica, por lo que el problema de control de guía terminal 3-D se convierte en cuestiones de control de sistemas de seguimiento separados en los planos de cabeceo y guiñada. Luego, se utiliza la teoría de estabilidad de Lyapunov para sustentar la estabilidad del sistema de guía, donde las funciones de Lyapunov en ambos subsistemas consisten en los términos de error de estado LOS y FOV parcial. Finalmente, se llevaron a cabo una serie de simulaciones de varios estados de movimiento de objetivos en maniobra bajo diferentes casos terminales. Se demostró que el diseño de guía terminal basado en las estrategias presentadas anteriormente fue capaz de obtener las restricciones LOS deseadas cumpliendo con la limitación FOV, y los resultados de la simulación verificaron la efectividad, universalidad y significancia para aplicaciones prácticas del método de diseño de guía propuesto.