В.В. Мухин1, С.Л. Иванов2, Д.Н. Гофман3

1 АО «Уральское проектно-конструкторское бюро «Деталь» (г. Каменск-Уральский, Россия)

2,3 ВУНЦ ВВС «ВВА имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж, Россия)

1 upkb.nio.100.140@mail.ru; 2 st.iv.84@mail.ru; 3 gofmandenisn94@mail.ru

Постановка проблемы. В процессе наведения летательного аппарата (ЛА) на цель возможно его отклонение от заданной кинематической траектории под действием большого числа факторов. В этом случае необходимо за минимальное время обеспечить перевод ЛА в требуемое параметрическое состояние.

Цель. Синтезировать оптимальный алгоритм траекторного управления ЛА, минимизирующий время перехода в требуемое состояние при ограничении на величину располагаемого бокового ускорения, а также провести оценку его характеристик.

Результаты. В соответствии с принципом максимума Понтрягина синтезирован алгоритм траекторного управления ЛА, оптимальный по критерию минимума времени отработки его отклонения от требуемой кинематической траектории. Получены аналитические выражения для управляющего сигнала, моментов времени его переключения, функции переключения, а также управляемых фазовых координат без учета инерционности контура наведения ЛА и изменения радиальных параметров относительного движения цели. В качестве примера работы синтезированного алгоритма рассмотрено прямое наведение ЛА на удаленную стационарную цель в одной плоскости. Проведен сравнительный анализ эффективности наведения ЛА с использованием предлагаемого и известного оптимизированного алгоритмов траекторного управления. Сформулированы направления дальнейших исследований.

Практическая значимость. Представленные результаты позволяют сделать вывод о целесообразности применения траекторного форсированного управления ЛА при ограничениях на величину сигнала управления для минимизации времени отработки требуемых фазовых координат.

Мухин В.В., Иванов С.Л., Гофман Д.Н. Траекторное форсированное управление летательным аппаратом // Радиотехника. 2024. Т. 88. № 4. С. 133−141. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202404-13

1. Меркулов В.И., Лепин В.Н. Авиационные системы радиоуправления. Ч.1. Теоретические основы синтеза и анализа авиационных систем радиоуправления. М.: Радио и связь. 1996. 390 с.
2. Авиационные системы радиоуправления: учебник для военных и гражданских ВУЗов и научно-исследовательских организаций / Под ред. В.И. Меркулова. М.: Изд. ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского. 2008. 423 с.
3. Сейдж Э.П., Уайт Ч.С. Оптимальное управление системами: Пер. с англ. / Под ред. Б.Р. Левина. М.: Радио и связь. 1982. 392 с.
4. Авиационные системы радиоуправления. Т. 1. Принципы построения систем радиоуправления. Основы синтеза и анализа / Под ред. А.И. Канащенкова и В.И. Меркулова. М.: Радиотехника. 2003. 192 с.
5. Авиационные системы радиоуправления. Т. 2. Радиоэлектронные системы самонаведения / Под ред. А.И. Канащенкова и В.И. Меркулова. М.: Радиотехника. 2003. 392 с.
6. Бухалев В.А. Основы автоматики и теории управления: Учебник для слушателей и курсантов вузов ВВС. М.: Изд. ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского. 2006. 406 с.
7. Левин Б.Р., Шварц В. Вероятностные модели и методы в системах связи и управления. М.: Радио и связь. 1985. 312 с.
8. Фельдбаум А.А. Основы теории оптимальных автоматических систем. М.: Физматгиз. 1963. 522 с.
9. Пискунов Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисления: Учебник для втузов. M.: Наука. 1976. 576 с.
10. Максимов М.В., Горгонов Г.И. Радиоэлектронные системы самонаведения. М.: Радио и связь. 1982. 300 с.
11. Авиационные системы радиовидения: Монография / Под ред. Г.С. Кондратенкова. М.: Радиотехника. 2015. 648 с.
12. Верба B.C., Капустин С.Г., Меркулов В.И., Харьков В.П. Оптимизация радиоэлектронных систем управления. Ч. 2. Прикладные методы и алгоритмы теории оптимального управления // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2013. № 3. С. 3-18.