基于微分對策的臨近空間飛行器機(jī)動(dòng)突防策略
發(fā)布時(shí)間:2021-03-28 00:21
針對飛行器機(jī)動(dòng)突防問題,基于微分對策理論對飛行器在攻防對抗中制導(dǎo)階段的機(jī)動(dòng)突防策略進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析。首先將攻防對抗問題轉(zhuǎn)化為二人零和博弈問題,并設(shè)計(jì)了二次型目標(biāo)函數(shù);其次,考慮到飛行器計(jì)算能力不足的問題,采取了適當(dāng)假設(shè)以得到博弈問題的解析解,便于實(shí)際應(yīng)用;最后對該機(jī)動(dòng)突防策略進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,結(jié)果表明在攻防對抗中制導(dǎo)階段,飛行器采用微分對策制導(dǎo)律,相較于正弦機(jī)動(dòng)不僅減少自身54.3%的能量消耗,而且增加了攔截器58.6%的能量消耗,將顯著增加飛行器末制導(dǎo)段對抗突防能力。
【文章來源】:航空學(xué)報(bào). 2020,41(S2)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
飛行器與攔截器三維運(yùn)動(dòng)關(guān)系圖
圖4為飛行器的加速度指令,圖5為攔截器的加速度指令。從中發(fā)現(xiàn)飛行器不機(jī)動(dòng)時(shí),攔截器y向加速度值逐漸減小,z向基本不變,這有利于攔截器進(jìn)行中末交班,展現(xiàn)了攔截器采用比例導(dǎo)引法的優(yōu)勢。將飛行器不機(jī)動(dòng)時(shí)攔截器產(chǎn)生的加速度定義為基準(zhǔn)加速度。從圖5可以看出當(dāng)飛行器進(jìn)行機(jī)動(dòng)時(shí)都會使得攔截器在中制導(dǎo)末端加速度指令明顯增加。這是因?yàn)殡S著相對距離的減小,飛行器機(jī)動(dòng)對視線角的變化率影響增加導(dǎo)致的。正弦機(jī)動(dòng)等傳統(tǒng)機(jī)動(dòng)策略雖然使得攔截器末端加速度大于基準(zhǔn)加速度,但在整個(gè)過程中有較大時(shí)間使得攔截器加速度小于基準(zhǔn)加速度,從而導(dǎo)致了傳統(tǒng)機(jī)動(dòng)策略在能量消耗方面并沒有優(yōu)勢。
將飛行器不機(jī)動(dòng)時(shí)攔截器產(chǎn)生的加速度定義為基準(zhǔn)加速度。從圖5可以看出當(dāng)飛行器進(jìn)行機(jī)動(dòng)時(shí)都會使得攔截器在中制導(dǎo)末端加速度指令明顯增加。這是因?yàn)殡S著相對距離的減小,飛行器機(jī)動(dòng)對視線角的變化率影響增加導(dǎo)致的。正弦機(jī)動(dòng)等傳統(tǒng)機(jī)動(dòng)策略雖然使得攔截器末端加速度大于基準(zhǔn)加速度,但在整個(gè)過程中有較大時(shí)間使得攔截器加速度小于基準(zhǔn)加速度,從而導(dǎo)致了傳統(tǒng)機(jī)動(dòng)策略在能量消耗方面并沒有優(yōu)勢。圖3 攔截器在xy和xz平面運(yùn)動(dòng)軌跡
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多顆微小衛(wèi)星接管失效航天器姿態(tài)運(yùn)動(dòng)的微分博弈學(xué)習(xí)控制[J]. 韓楠,羅建軍,柴源. 中國科學(xué):信息科學(xué). 2020(04)
[2]Optimal guidance against active defense ballistic missiles via differential game strategies[J]. Haizhao LIANG,Jianying WANG,Yonghai WANG,Linlin WANG,Peng LIU. Chinese Journal of Aeronautics. 2020(03)
[3]基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的無限時(shí)域型航天器追逃策略求解[J]. 吳其昌,李彬,李君,張洪波. 航天控制. 2019(06)
[4]基于脫靶量級數(shù)解的最優(yōu)機(jī)動(dòng)突防策略[J]. 王亞帆,周韜,陳萬春,赫泰龍. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2020(01)
[5]基于生存型微分對策的航天器追逃策略及數(shù)值求解[J]. 吳其昌,張洪波. 控制與信息技術(shù). 2019(04)
[6]圓弧預(yù)測變系數(shù)顯式攔截中制導(dǎo)[J]. 周聰,閆曉東,唐碩. 航空學(xué)報(bào). 2019(10)
[7]主動(dòng)防御飛行器的范數(shù)型微分對策制導(dǎo)律[J]. 郭志強(qiáng),孫啟龍,周紹磊,閆實(shí). 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(09)
[8]基于自適應(yīng)最優(yōu)控制的有限時(shí)間微分對策制導(dǎo)律[J]. 陳燕妮,劉春生,孫景亮. 控制理論與應(yīng)用. 2019(06)
[9]臨近空間動(dòng)能攔截器神經(jīng)反演姿態(tài)控制器設(shè)計(jì)[J]. 張濤,李炯,王華吉,雷虎民,葉繼坤. 航空學(xué)報(bào). 2018(08)
[10]2017年世界彈道導(dǎo)彈防御發(fā)展分析[J]. 高雁翎,張保慶. 戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù). 2018(01)
碩士論文
[1]不確定性系統(tǒng)的微分對策求解及其在飛行器控制中的應(yīng)用[D]. 劉念.南京航空航天大學(xué) 2017
本文編號:3104513
【文章來源】:航空學(xué)報(bào). 2020,41(S2)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【部分圖文】:
飛行器與攔截器三維運(yùn)動(dòng)關(guān)系圖
圖4為飛行器的加速度指令,圖5為攔截器的加速度指令。從中發(fā)現(xiàn)飛行器不機(jī)動(dòng)時(shí),攔截器y向加速度值逐漸減小,z向基本不變,這有利于攔截器進(jìn)行中末交班,展現(xiàn)了攔截器采用比例導(dǎo)引法的優(yōu)勢。將飛行器不機(jī)動(dòng)時(shí)攔截器產(chǎn)生的加速度定義為基準(zhǔn)加速度。從圖5可以看出當(dāng)飛行器進(jìn)行機(jī)動(dòng)時(shí)都會使得攔截器在中制導(dǎo)末端加速度指令明顯增加。這是因?yàn)殡S著相對距離的減小,飛行器機(jī)動(dòng)對視線角的變化率影響增加導(dǎo)致的。正弦機(jī)動(dòng)等傳統(tǒng)機(jī)動(dòng)策略雖然使得攔截器末端加速度大于基準(zhǔn)加速度,但在整個(gè)過程中有較大時(shí)間使得攔截器加速度小于基準(zhǔn)加速度,從而導(dǎo)致了傳統(tǒng)機(jī)動(dòng)策略在能量消耗方面并沒有優(yōu)勢。
將飛行器不機(jī)動(dòng)時(shí)攔截器產(chǎn)生的加速度定義為基準(zhǔn)加速度。從圖5可以看出當(dāng)飛行器進(jìn)行機(jī)動(dòng)時(shí)都會使得攔截器在中制導(dǎo)末端加速度指令明顯增加。這是因?yàn)殡S著相對距離的減小,飛行器機(jī)動(dòng)對視線角的變化率影響增加導(dǎo)致的。正弦機(jī)動(dòng)等傳統(tǒng)機(jī)動(dòng)策略雖然使得攔截器末端加速度大于基準(zhǔn)加速度,但在整個(gè)過程中有較大時(shí)間使得攔截器加速度小于基準(zhǔn)加速度,從而導(dǎo)致了傳統(tǒng)機(jī)動(dòng)策略在能量消耗方面并沒有優(yōu)勢。圖3 攔截器在xy和xz平面運(yùn)動(dòng)軌跡
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多顆微小衛(wèi)星接管失效航天器姿態(tài)運(yùn)動(dòng)的微分博弈學(xué)習(xí)控制[J]. 韓楠,羅建軍,柴源. 中國科學(xué):信息科學(xué). 2020(04)
[2]Optimal guidance against active defense ballistic missiles via differential game strategies[J]. Haizhao LIANG,Jianying WANG,Yonghai WANG,Linlin WANG,Peng LIU. Chinese Journal of Aeronautics. 2020(03)
[3]基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的無限時(shí)域型航天器追逃策略求解[J]. 吳其昌,李彬,李君,張洪波. 航天控制. 2019(06)
[4]基于脫靶量級數(shù)解的最優(yōu)機(jī)動(dòng)突防策略[J]. 王亞帆,周韜,陳萬春,赫泰龍. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2020(01)
[5]基于生存型微分對策的航天器追逃策略及數(shù)值求解[J]. 吳其昌,張洪波. 控制與信息技術(shù). 2019(04)
[6]圓弧預(yù)測變系數(shù)顯式攔截中制導(dǎo)[J]. 周聰,閆曉東,唐碩. 航空學(xué)報(bào). 2019(10)
[7]主動(dòng)防御飛行器的范數(shù)型微分對策制導(dǎo)律[J]. 郭志強(qiáng),孫啟龍,周紹磊,閆實(shí). 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(09)
[8]基于自適應(yīng)最優(yōu)控制的有限時(shí)間微分對策制導(dǎo)律[J]. 陳燕妮,劉春生,孫景亮. 控制理論與應(yīng)用. 2019(06)
[9]臨近空間動(dòng)能攔截器神經(jīng)反演姿態(tài)控制器設(shè)計(jì)[J]. 張濤,李炯,王華吉,雷虎民,葉繼坤. 航空學(xué)報(bào). 2018(08)
[10]2017年世界彈道導(dǎo)彈防御發(fā)展分析[J]. 高雁翎,張保慶. 戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù). 2018(01)
碩士論文
[1]不確定性系統(tǒng)的微分對策求解及其在飛行器控制中的應(yīng)用[D]. 劉念.南京航空航天大學(xué) 2017
本文編號:3104513
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