Optimización de trayectoria de un vehículo planeador no propulsado subsónico utilizando parametrización de vector de control
Autores: Mahmood, Ahmad; Rehman, Fazal ur; Bhatti, Aamer Iqbal
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Optimización de trayectoria de un vehículo planeador no propulsado subsónico utilizando parametrización de vector de control
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Rango de planeo
Arma de stand-off no propulsada
Restricción de detención
Problema óptimo
Parametrización del vector de control
Rango máximo de planeo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
En muchos vehículos de planeo aéreo, lograr el máximo rango de planeo es una tarea desafiante. Un ejemplo frecuente es la avería de un motor durante el vuelo o el uso de armas de stand-off no propulsadas. Cuando un arma de stand-off no propulsada comienza a planear a una altura determinada, eventualmente impacta en el suelo después de cierta distancia, y la altura se considera una restricción de detención en esta condición general. Para evitar el enfoque de escalado temporal para el problema óptimo de tiempo libre, se aborda el tiempo máximo de detención con una restricción de detención para alcanzar el máximo rango de planeo. Este problema puede ser elegido como un problema de rango de planeo óptimo que puede resolverse mediante métodos directos o indirectos. En este documento, se selecciona el arma de stand-off con cola invertida en Y como el vehículo de planeo no propulsado subsónico (SUGV). Después de ser liberado desde puntos de dispersión, el SUGV tiene que enfrentar un vuelo de planeo fluctuante debido a la transición de fase de vuelo que causa una reducción en el rango de planeo. Para lograr un vuelo de planeo amortiguado y estable mientras se maximiza el rango de planeo, proponemos un enfoque de parametrización de vector de control no uniforme (CVP) que utiliza la noción de espaciamiento exponencial para el vector de tiempo. En comparación con la entrada de paso máximo y el enfoque CVP uniforme convencional, las simulaciones del enfoque CVP no uniforme propuesto demuestran que el SUGV exhibe un mejor amortiguamiento y un vuelo de planeo estable, con un rango de planeo máximo de 121.278 km y un rango horizontal máximo de 120.856 km.
Descripción
En muchos vehículos de planeo aéreo, lograr el máximo rango de planeo es una tarea desafiante. Un ejemplo frecuente es la avería de un motor durante el vuelo o el uso de armas de stand-off no propulsadas. Cuando un arma de stand-off no propulsada comienza a planear a una altura determinada, eventualmente impacta en el suelo después de cierta distancia, y la altura se considera una restricción de detención en esta condición general. Para evitar el enfoque de escalado temporal para el problema óptimo de tiempo libre, se aborda el tiempo máximo de detención con una restricción de detención para alcanzar el máximo rango de planeo. Este problema puede ser elegido como un problema de rango de planeo óptimo que puede resolverse mediante métodos directos o indirectos. En este documento, se selecciona el arma de stand-off con cola invertida en Y como el vehículo de planeo no propulsado subsónico (SUGV). Después de ser liberado desde puntos de dispersión, el SUGV tiene que enfrentar un vuelo de planeo fluctuante debido a la transición de fase de vuelo que causa una reducción en el rango de planeo. Para lograr un vuelo de planeo amortiguado y estable mientras se maximiza el rango de planeo, proponemos un enfoque de parametrización de vector de control no uniforme (CVP) que utiliza la noción de espaciamiento exponencial para el vector de tiempo. En comparación con la entrada de paso máximo y el enfoque CVP uniforme convencional, las simulaciones del enfoque CVP no uniforme propuesto demuestran que el SUGV exhibe un mejor amortiguamiento y un vuelo de planeo estable, con un rango de planeo máximo de 121.278 km y un rango horizontal máximo de 120.856 km.