Ley de guía de modo deslizante de orden fraccionario para interceptar vehículos hipersónicos
Autores: Liu, Shuangxi; Yan, Binbin; Zhang, Xu; Liu, Wei; Yan, Jie
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Ley de guía de modo deslizante de orden fraccionario para interceptar vehículos hipersónicos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Baja velocidad
Interceptación de misiles
Vehículo hipersónico
Sistema de guía
Observador de perturbaciones
De orden fraccionario
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
Este documento aborda el problema de un misil de baja velocidad interceptando un vehículo hipersónico en el plano longitudinal. En primer lugar, basado en el concepto del cero de la tasa angular del ángulo de línea de visión (LOS), se establece el sistema de guía definiendo la tasa angular de LOS como la variable de estado. En segundo lugar, debido a la dificultad de medir con precisión la perturbación externa causada por la maniobra del vehículo hipersónico en el sistema de guía, se diseña un observador de perturbaciones no homogéneo para estimar con precisión la información de la perturbación. Luego, al introducir el operador de orden fraccionario en la superficie deslizante, se propone una ley de guía de potencia rápida de orden fraccionario (FOFPR) basada en la ley de potencia rápida de alcance. Se llevan a cabo ejemplos de simulación en dos modos de maniobra diferentes del vehículo hipersónico: el modo de maniobra bang-bang y el modo de maniobra sinusoidal. Además, se realizan experimentos comparativos con las leyes de guía de navegación proporcional (PN) y de potencia rápida de orden entero (IOFPR). Finalmente, los resultados de la simulación demuestran la superioridad de la efectividad de la ley de guía propuesta.
Descripción
Este documento aborda el problema de un misil de baja velocidad interceptando un vehículo hipersónico en el plano longitudinal. En primer lugar, basado en el concepto del cero de la tasa angular del ángulo de línea de visión (LOS), se establece el sistema de guía definiendo la tasa angular de LOS como la variable de estado. En segundo lugar, debido a la dificultad de medir con precisión la perturbación externa causada por la maniobra del vehículo hipersónico en el sistema de guía, se diseña un observador de perturbaciones no homogéneo para estimar con precisión la información de la perturbación. Luego, al introducir el operador de orden fraccionario en la superficie deslizante, se propone una ley de guía de potencia rápida de orden fraccionario (FOFPR) basada en la ley de potencia rápida de alcance. Se llevan a cabo ejemplos de simulación en dos modos de maniobra diferentes del vehículo hipersónico: el modo de maniobra bang-bang y el modo de maniobra sinusoidal. Además, se realizan experimentos comparativos con las leyes de guía de navegación proporcional (PN) y de potencia rápida de orden entero (IOFPR). Finalmente, los resultados de la simulación demuestran la superioridad de la efectividad de la ley de guía propuesta.