而为了占领战争的优势地位,战争另一方往往发射机动导弹对无人战机进行袭击。如果攻击弹具有强大的威力,那么为了能够成功拦截并摧毁它,则目标可能需发射多枚防御弹进行协同拦截。此时,一方面,涉及防御弹与目标的协同问题;另一方面,涉及多枚防御弹对攻击弹进行协同拦截的问题。......
2023-08-02
多飞行器的编队控制技术与飞行器采取的通信模式有密切关系。集中式通信时,由于领导者直接与跟随者进行信息传输,因此协同效率较高,本书第4、5章的编队控制方法就是针对采用集中式通信模式的“领-从”模式飞行器设计的。但是,采用集中式通信模式时,领导者必须具有强大的信息存储和计算能力(即对领导者的要求比较高),而且在飞行过程中,领导者一旦被攻击命中,整个编队就相当于进入“群龙无首”的状态,这可能导致协同失败。集中式通信模式比较适用于协同规模较小的情况。
在分布式通信模式中,没有信息集中计算处理单元,各飞行器和自己邻近的飞行器建立通信、传输信息,各飞行器基于测得的自身信息和从有通信关系的飞行器收到的信息来计算制导指令,继而改变飞行轨迹。相对于集中式通信模式,分布式通信模式的优点是飞行器群作战比较灵活,即使有一个或几个飞行器被击落,剩下的飞行器只要数据通信结构还满足要求或进行少量的通信关系调整,仍然可以实现协同作战。分布式通信模式适用于协同规模较大的情况。
集散式通信模式则是集中式通信模式和分布式通信模式的结合。例如,一个大规模的飞行器群由一些小规模飞行器群组成,小规模飞行器群采用集中式通信模式,而小规模群的领导者之间采用分布式通信模式。集散式通信模式适用于协同规模较大的情况。
由上可知,集中式通信模式和分布式通信模式是协同作战中的两种基本通信模式。第4、5章主要介绍了适用于集中式通信模式的编队控制技术,本章和第7章将介绍适用于分布式通信模式的编队控制技术。
对于采用分布式通信模式的多飞行器,通常将多智能体的分布式一致性理论引入编队控制,基于一致性理论来设计编队控制方法;另外,飞行器间的通信通常不理想,不可避免地会存在通信噪声、通信时延等。本章将首先介绍理想通信模式下的一致性编队方法,然后考虑飞行器间存在加性噪声的情况,并给出可降低噪声影响的改进一致性编队方法。
有关多飞行器协同制导与控制的文章
而为了占领战争的优势地位,战争另一方往往发射机动导弹对无人战机进行袭击。如果攻击弹具有强大的威力,那么为了能够成功拦截并摧毁它,则目标可能需发射多枚防御弹进行协同拦截。此时,一方面,涉及防御弹与目标的协同问题;另一方面,涉及多枚防御弹对攻击弹进行协同拦截的问题。......
2023-08-02
信息一致性保证了按一定网络拓扑交换信息的多导弹在那些对完成协同任务起关键作用的“信息”方面达成一致意见。为了达到信息一致,必须存在一个各导弹共同关心的变量,这称为信息状态。此外,还需要设计用于各导弹之间相互协商以使其信息状态达成一致的适当算法,这称为一致性算法。因此,可将一致性理论应用于多导弹编队,基于一致性算法来设计导弹的编队控制算法。......
2023-08-02
多飞行器编队飞行可极大地提升目标搜索、抗电磁干扰及突防能力,是多飞行器协同作战的关键技术。关于多飞行器的编队控制模式,目前主要有虚拟结构模式、基于行为的模式和“领-从”模式。在“领-从”模式中,编队中的某一成员作为领导者,负责编队的航迹规划和生成、目标探测等任务,而其余成员作为跟随者跟踪领导者飞行,以实现编队队形的形成、保持和变换。不同的通信模式和编队控制模式对应不同的编队控制技术。......
2023-08-02
本节阐述如何确定满足攻击时间要求的附加指令uF。联立式、式,可以得到加速度指令,也就是基于线性模型得出的ITCG导引律,为由式可知,当导弹接近目标时,xgo趋于0,此时上述制导指令会趋于无穷大。表8-14枚导弹的初始参数图8-3给出了4枚导弹采用PNG和ITCG时的弹道对比。在采用PNG时,导弹1、导弹2、导弹3和导弹4的攻击时间分别为35.67 s、30.83 s、27.40 s和31.89 s,4枚导弹采用PNG时的攻击时间差较大,最大攻击时间差为8.27 s。......
2023-08-02
多飞行器协同飞行,当攻击目标时,如果能够从不同的方向同时命中目标,则能够大大提高对目标的攻击性能。要想实现此目的,需有协同末制导律作为技术支撑。进一步,在设计协同末制导律时,还需考虑各导弹的控制量受限、框架角受限等约束问题。对于通过信息传输实现协同攻击的多导弹,信息的传输模式、通信拓扑的设定和信息的利用规则是设计协同末制导律的关键问题。......
2023-08-02
在目标、防御弹1和防御弹2协同对攻击弹拦截的过程中,目标和防御弹1采用式所示的协同拦截制导律飞行,防御弹2则跟踪防御弹1的弹目距离,最终实现和防御弹1同时拦截攻击弹。因此,当防御弹1与防御弹2距离攻击弹很近时,令防御弹2转为采用式所示的可实现落角约束的弹道成型制导律。......
2023-08-02
此时,将式视为系数由t=t1时刻rmd、等量确定的线性定常系统,基于最优控制理论来设计协同制导律。由式和式可知,防御弹控制量wq与目标控制量vq的关系为由式和式可得哈密顿函数为式中,λ21和λ22为协态量,其正则方程分别为λ21和λ22在末端时刻满足的横截条件分别为式中,由式和式,可解得协态量λ21和λ22分别为式中,χ=/rmd≈-1。......
2023-08-02
需要说明的是,基于10.2节的模型,式中的综上,基于MPSP的三维协同制导律的实现流程如下:第1步,综合考虑弹群中各弹的初始位置及速度,为虚拟领弹设置合适的初始位置及速度。采用MPSP制导律则在原具有攻击时间约束的弹道基础上对其进行了调整,从而实现对攻击角度的约束。表10-4~表10-6给出了4枚从弹分别采用基于弹目距离跟踪的攻击时间协同的制导律和本章提出的同时具有攻击时间约束和攻击角度约束的MPSP制导律时,各导弹的攻击角度情况。......
2023-08-02
相关推荐