Leyes de guía óptimas para un juego de persecución-evitación hipersónico multijugador basado en una estrategia de juego diferencial
Autores: Liang, Haizhao; Li, Zhi; Wu, Jinze; Zheng, Yu; Chu, Hongyu; Wang, Jianying
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Leyes de guía óptimas para un juego de persecución-evitación hipersónico multijugador basado en una estrategia de juego diferencial
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Orientación
Vehículo hipersónico
Defensor activo
Compromiso
Esquema óptimo
Juego diferencial
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
Se investiga el problema de guía de una confrontación entre un interceptor, un vehículo hipersónico y un defensor activo en este documento. Como un juego de persecución-esquiva multijugador hipersónico, se propone el esquema de guía óptimo para cada adversario en el compromiso, basado en la estrategia de juego diferencial lineal-cuadrático. En este contexto, el ángulo de ataque se diseña como la salida de las leyes de guía, con el fin de coincidir con la dinámica no lineal de los adversarios. Se obtienen expresiones analíticas de las leyes de guía al resolver la ecuación diferencial de Riccati derivada del sistema de lazo cerrado. Además, se demuestra matemáticamente la satisfacción de la condición de punto de silla de las leyes de guía propuestas de acuerdo con el principio minimax. Finalmente, se presentan ejemplos numéricos no lineales basados en la dinámica de 3 grados de libertad de los vehículos hipersónicos, para validar el análisis analítico en este estudio. Al comparar diferentes esquemas de guía, se demuestra la efectividad de las estrategias de guía propuestas. Los jugadores en el compromiso podrían mejorar su rendimiento en la confrontación al emplear los enfoques de guía óptima propuestos con parámetros de peso apropiados.
Descripción
Se investiga el problema de guía de una confrontación entre un interceptor, un vehículo hipersónico y un defensor activo en este documento. Como un juego de persecución-esquiva multijugador hipersónico, se propone el esquema de guía óptimo para cada adversario en el compromiso, basado en la estrategia de juego diferencial lineal-cuadrático. En este contexto, el ángulo de ataque se diseña como la salida de las leyes de guía, con el fin de coincidir con la dinámica no lineal de los adversarios. Se obtienen expresiones analíticas de las leyes de guía al resolver la ecuación diferencial de Riccati derivada del sistema de lazo cerrado. Además, se demuestra matemáticamente la satisfacción de la condición de punto de silla de las leyes de guía propuestas de acuerdo con el principio minimax. Finalmente, se presentan ejemplos numéricos no lineales basados en la dinámica de 3 grados de libertad de los vehículos hipersónicos, para validar el análisis analítico en este estudio. Al comparar diferentes esquemas de guía, se demuestra la efectividad de las estrategias de guía propuestas. Los jugadores en el compromiso podrían mejorar su rendimiento en la confrontación al emplear los enfoques de guía óptima propuestos con parámetros de peso apropiados.