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
多飞行器协同制导控制方法
【摘要】：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。
针对模型（14-4），选取状态变量
则式（14-4）可写为
式中，M2=
。在飞行器飞行过程中，rmd、
和
等都是随时间变化的，因此式（14-7）所示的系统为线性时变系统，但在每个瞬间t=t1（0≤t1＜tf），这些量都是确定的。此时，将式（14-7）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。考虑到防御弹的脱靶量要求、终端拦截角要求和目标、防御弹的控制能量问题，选取性能指标函数为
式中，t0，tf——防御弹的初始时刻和终止时刻；
a2，b2，c2，d2——惩罚系数，a2≥0，b2≥0，c2＞0，d2＞0。
当a2→
时，可使x21在末端时刻趋于零，即qmd→
，实现终端拦截角约束；当b2→
时，可使x22在末端时刻趋于零，即
→0，实现防御弹对攻击弹的拦截；当c2较大时，目标的控制量vq较小；当d2较大时，防御弹的控制量wq较小。
由式（14-2）和式（14-3）可知，防御弹控制量wq与目标控制量vq的关系为
由式（14-7）和式（14-10）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（14-12）和式（14-13），可解得协态量λ21和λ22分别为
式中，χ=
（tf-t）/rmd≈-1。
由极小值原理可知
联立式（14-11）、式（14-15），可得
式中，
——目标加速度的开环解；
K1和K2的表达式为
由于式（14-16）中的λ22包含x21（tf）和x22（tf）项，
不能由当前时刻的状态进行求解，因此需要求解x21（tf）和x22（tf）的表达式。将式（14-16）代入式（14-7）的第二个表达式，并从t到tf进行积分，可得
式中，Φ2（·）——状态转移矩阵。
因此，x22（t）的表达式为
将式（14-19）代入式（14-7）的第一个表达式，并从t到tf进行积分，可得
将式（14-18）和式（14-20）整理成关于x21（tf）和x22（tf）的二元一次方程：
式中，系数A2、B2、C2、D2、E2和F2分别为
式中，Kp=
。
求解式（14-21），可得x21（tf）和x22（tf）为
将式（14-22）代入式（14-23），即可得到x21（tf）和x22（tf）的完整表达式；再将x21（tf）和x22（tf）代入式（14-14），即可求得λ22的表达式；最后将所求得的λ22代入式（13-16），即可得到目标加速度的闭环解。
类似于第13章的双向协同拦截制导律，本制导律的设计思路依然是：在某个时刻将系统看作定常线性系统进行制导律设计，随着时间的推移，将系统看作定常系统的误差越来越小，因此最后求得的制导指令能够满足要求。虽然从整个时间历程上来看制导指令并不是最优的，但由于每一制导周期在计算制导指令时都考虑了控制能量因素，因此从整体来看，防御弹和目标协同飞行时的控制能量消耗仍然是较小的。
有关多飞行器协同制导与控制的文章
- 详细阅读
-
多飞行器协同制导与控制：附加制导指令确定详细阅读
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
-
多飞行器协同制导求解详细阅读
由于λ12包含x11和x12项，因此和不能由当前时刻的状态进行求解，需要求解x11和x12的表达式，将式代入式的第二个方程，并由t到tf进行积分，可得x12的表达式为式中，Φ1（·）——状态转移矩阵。通过求解式，可得x11和x12的表达式为将式代入式，可得x11和x12的最终表达式；将得到的x11和x12的表达式代入式，可得λ12的表达式；将λ12代入式，即可得到防御弹和目标加速度的闭环解。......
2023-08-02
-
多飞行器协同制导与控制技术详细阅读
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
-
多飞行器协同制导与防御弹2控制详细阅读
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
-
多飞行器协同制导与控制：成功成果详细阅读
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
-
多智能体飞行器协同制导控制详细阅读
MPSP技术的目的：得到合适的控制历程Uk，使得在最后一步（k=N）时的输出YN趋近于理想的输出，YN→，同时付出的控制量最小。MPSP技术需要一个初始猜测控制量，然后根据末端误差来不断修正控制量，最后得到满足要求的控制量。式、式构成了约束条件下的静态规划问题。根据静态规划理论可得因此，在k=1，2，…，N-1时，更新后的控制变量为MPSP算法将动态优化问题转化为静态优化问题进行求解，使优化问题大大简化，计算效率大幅度提升。......
2023-08-02
-
多飞行器协同制导与控制：基于MPSP的制导律详细阅读
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