Ley de guía de rendimiento adaptativo prescrito para UAVs con convergencia en tiempo predefinido
Autores: Sun, Lihan; Li, Shiyao; Yang, Ze; Yang, Baoqing; Ma, Jie
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2026
Acceso abierto
Artículo científico
2026
Ley de guía de rendimiento adaptativo prescrito para UAVs con convergencia en tiempo predefinido
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Aviones avanzados
Trayectorias de salto y planeo
UAVs
Guía terminal
Convergencia a tiempo predefinido
Guía de rendimiento prescrito
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Para evadir la intercepción, las aeronaves avanzadas a menudo adoptan trayectorias de salto y planeo para utilizar eficientemente la aerodinámica y lograr maniobras complejas. La guía precisa de los UAV para interceptar tales objetivos se ve críticamente desafiada debido a su alta velocidad y maniobras inciertas. En escenarios de guía terminal, la ventana de compromiso extremadamente corta requiere una convergencia estricta dentro del tiempo finito predefinido. Si bien el PPC ofrece un marco prometedor para garantizar dicha convergencia con un rendimiento transitorio garantizado, sufre de singularidad cuando las incertidumbres del objetivo llevan los errores de seguimiento más allá de los límites de rendimiento. Para abordar estos desafíos, este documento propone una ley de guía de rendimiento prescrito adaptativa con convergencia en tiempo predefinido para UAV. Basado en el análisis de que los objetivos de salto y planeo exhiben predominantemente maniobras oscilatorias longitudinales, primero establecemos un modelo de velocidad para caracterizar sus incertidumbres de movimiento. Usando los límites de incertidumbre derivados y los parámetros estimados, se desarrolla una función de rendimiento en tiempo predefinido (PPF) que se modifica de manera robusta para eliminar el riesgo de singularidad. Al integrar este PPC modificado con una ley adaptativa, el marco propuesto logra una convergencia robusta en tiempo predefinido del ángulo de línea de visión mientras compensa simultáneamente las maniobras desconocidas del objetivo. El análisis teórico verifica la estabilidad del marco, y los resultados de simulación demuestran su efectividad en la intercepción de objetivos altamente maniobrables.
Descripción
Para evadir la intercepción, las aeronaves avanzadas a menudo adoptan trayectorias de salto y planeo para utilizar eficientemente la aerodinámica y lograr maniobras complejas. La guía precisa de los UAV para interceptar tales objetivos se ve críticamente desafiada debido a su alta velocidad y maniobras inciertas. En escenarios de guía terminal, la ventana de compromiso extremadamente corta requiere una convergencia estricta dentro del tiempo finito predefinido. Si bien el PPC ofrece un marco prometedor para garantizar dicha convergencia con un rendimiento transitorio garantizado, sufre de singularidad cuando las incertidumbres del objetivo llevan los errores de seguimiento más allá de los límites de rendimiento. Para abordar estos desafíos, este documento propone una ley de guía de rendimiento prescrito adaptativa con convergencia en tiempo predefinido para UAV. Basado en el análisis de que los objetivos de salto y planeo exhiben predominantemente maniobras oscilatorias longitudinales, primero establecemos un modelo de velocidad para caracterizar sus incertidumbres de movimiento. Usando los límites de incertidumbre derivados y los parámetros estimados, se desarrolla una función de rendimiento en tiempo predefinido (PPF) que se modifica de manera robusta para eliminar el riesgo de singularidad. Al integrar este PPC modificado con una ley adaptativa, el marco propuesto logra una convergencia robusta en tiempo predefinido del ángulo de línea de visión mientras compensa simultáneamente las maniobras desconocidas del objetivo. El análisis teórico verifica la estabilidad del marco, y los resultados de simulación demuestran su efectividad en la intercepción de objetivos altamente maniobrables.