Модификации алгоритмов траекторного управления объектами по методу параллельного сближения

В.С. Чернов; А.Н. Савельев; А.Н. Семенов; Д.Е. Семерня

doi:10.18127/j20700784-202412-02

Модификации алгоритмов траекторного управления объектами по методу параллельного сближения

В.С. Чернов¹, А.Н. Савельев², А.Н. Семенов³, Д.Е. Семерня⁴

научная статья УДК 621.396.607 Страницы: 18-30 doi.org/10.18127/j20700784-202412-02

^1,2,3,4 МГТУ им. Н.Э. Баумана (Москва, Россия)

Ключевые слова: Объект управления объект преследования самонаведение метод наведения алгоритм траекторного управления ме-тод параллельного сближения промах угол ориентации вектора скорости проекционно-кинематический алгоритм квазиградиентный алгоритм

Аннотация

Постановка проблемы. Проблема наведения объектов управления (ОУ) на высокодинамичные объекты преследования (ОП) является весьма актуальной и во многом определяется качеством функционирования применяемых бортовых радиоэлектронных систем управления (РЭСУ), реализующих различные методы самонаведения (СН) и алгоритмы траекторного управления, обусловленные возможностями их практической реализации. Практическое применение известных алгоритмов траекторного управления по методу параллельного сближения связано с определенными трудностями, определяемыми непосредственным измерением угловой скорости вращения линии визирования (ЛВ) или необходимостью оценки векторов скорости движения ОУ и ОП, а также дальности до ОП и углового положения ЛВ, что не всегда представляется возможным.

Цель. Провести анализ существующих и разработать новые алгоритмы траекторного управления по методу параллельного сближения, которые могут быть применены на ОУ для обеспечения наведения на высокодинамичные ОП.

Результаты. Представлен краткий аналитический обзор алгоритмов траекторного управления и предварительные результаты разработки модификаций проекционно-кинематического и квазиградиентного алгоритмов траекторного управления, обеспечивающих реализацию метода параллельного сближения.

Практическая значимость. Полученные результаты показывают общность и отличия вариантов реализации алгоритмов траекторного управления, реализующих метод параллельного сближения, и могут быть полезны специалистам, занимающихся разработкой РЭСУ объектами.

Поступила: 17.10.2024
Одобрена: 14.11.2024
Принята: 29.11.2024

Для цитирования

Чернов В.С., Савельев А.Н., Семенов А.Н., Семерня Д.Е. Модификации алгоритмов траекторного управления объектами по методу параллельного сближения // Успехи современной радиоэлектроники. 2024. T. 78. № 12. С. 18–30. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700784-202412-02

Список источников

Максимов М.В., Горгонов Г.И. Радиоэлектронные системы самонаведения. М.: Радио и связь. 1982.
Максимов М.В., Горгонов Г.И., Чернов В.С. Авиационные системы радиоуправления. Учебник для слушателей факультетов радиоэлектронного оборудования академий и высших военных инженерных училищ ВВС. М.: ВВИА им. Н.Е. Жуковского. 1984.
Авиационные системы радиоуправления. Т. 2. Радиоэлектронные системы самонаведения / Под ред. А.И. Канащенкова и В.И. Меркулова. М.: Радиотехника. 2003.
Меркулов В.И., Чернов В.С., Гандурин В.А., Дрогалин В.В., Савельев А.Н. 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.
Меркулов В.И., Верба В.С. Синтез и анализ радиоэлектронных систем управления. Кн. 2. Оптимизация методов и их информационного обеспечения. М.: Радиотехника. 2023.
Неупокоев Ф.К. Стрельба зенитными ракетами. Изд. 3-е, перераб. и доп. М.: Воениздат. 1991.
Демидов В.П., Кутыев Н.Ш. Управление зенитными ракетами. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Воениздат. 1989.
Пупков К.Е., Егупов Н.Д., Колесников Л.В, Мельников Д.В., Трофимов А.И. Высокоточные системы самонаведения: расчет и проектирование. Вычислительный эксперимент / Под ред. К.А. Пупкова, Н.Д. Егупова. М.: ФИЗМАЛИТ. 2011.
Радиосистемы и комплексы управления. Учебник / Под ред. В.А. Вейцеля. М.: Вузовская книга. 2016.
Яворский Б.М., Детлаф А.А., Лебедев А.К. Справочник по физике для инженеров и студентов вузов. Изд. 8-е, перераб. и испр. М.: ООО «Издательство Оникс»: ООО «Издательство «Мир и Образование». 2006.
Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся ВТУЗов. Изд. 13-е, исправл. М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы. 1986.
Ярлыков М.С. Статистическая теория радионавигации. М.: Радио и связь. 1985.
Беляевский Л.С., Новиков В.С., Олянюк П.В. Основы радионавигации: Учебник для вузов. Изд. 20-е, перераб. и доп. / Под ред. Л.С. Беляевского. М.: Транспорт. 1992.
Бакулев П.А., Сосновский А.А. Радионавигационные системы. Учебник для вузов. Изд. 2-е, испр. и доп. М.: Радиотехника. 2011.
Дубанов А.А., Нефедова В.А. Кинематические модели задачи преследования на плоскости методами параллельного сближения и погони // Информация и ее применение. 2022. Т. 16. Вып. 3. С. 103–109.
Дубанов А.А. Моделирование методов погони и параллельного сближения в задачах преследования на плоскости и поверхности: монография. М.: РУСАЙНС. 2023.
Петросян В.А., Рихенев Б.Б. Преследование на плоскости. М.: Наука. 1991.
Нефедова В.А., Дубанов А.А. Визуализация окружностей Аполлония при геометрическом моделировании метода параллельного сближения на плоскости // Научное обозрение. Технические науки. 2020. № 4. С. 70–75. URL: https://science-engineering.ru/ru/article/view?id=1306
Паньков С.Я., Забураев Ю.Е., Матвеев А.М. Теория и методика управления авиацией: Учеб. пособие. В 2-х частях. Ч. 1 / Под общ. ред. В.А. Мещерякова. Ульяновск: УВАУТА. 2006.
Гуткин Л.С., Борисов Ю.Б., Валуев А.А. и др. / Под ред. проф. Л.М. Гуткина. Радиоуправление реактивными снарядами и космическими аппаратами. М.: Сов. радио.
Соловатов И.А., Митюков Н.В. Выбор метода перехвата маневренных и высокоскоростных целей // Известия Российской академии ракетных и артиллерийских наук. 2022. № 2. С. 58–66.
Верба В.С., Меркулов В.И., Дрогалин В.В. и др. Оценивание дальности и скорости в радиолокационных системах. Ч. 3 / Под ред. В.С. Вербы и В.И. Меркулова. М.: Радиотехника. 2010.
Аоки М. Введение в методы оптимизации / Пер. с англ. М.: Наука, гл. ред. физ.-мат. лит-ры. 1977.
Моисеев Н.Н., Иванилов Ю.П., Столярова Е.М. Методы оптимизации. М.: Наука, гл. ред. физ.-мат. лит-ры. 1978.
Сейдж Э.П., Уайт Ч.С. Оптимальное управление системами: Пер. с англ. / Под ред. Б.Р. Левина. М.: Радио и связь, 1982.
Лесин В.В., Лисовец Ю.П. Основы методов оптимизации. М.: МАИ. 1998.
Методы классической и современной теории автоматического управления: Учебник. В 5-ти томах; Изд. 2-е, перераб. и доп. Т. 4. Теория оптимизации систем автоматического управления / Под ред. К.А. Пупкова и Н.Д. Егупова. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2004.
Чернов В.С., Верба В.С., Меркулов В.И., Ильчук А.Р., Загребельный И.Р. Угломерные двухпозиционные пассивные системы радиомониторинга воздушного базирования. Методы и алгоритмы оценивания и управления (Монография) / Под ред. В.С. Верба. М.: Радиотехника. 2022.

[1] Максимов М.В., Горгонов Г.И. Радиоэлектронные системы самонаведения. М.: Радио и связь. 1982.

[2] Максимов М.В., Горгонов Г.И., Чернов В.С. Авиационные системы радиоуправления. Учебник для слушателей факультетов радиоэлектронного оборудования академий и высших военных инженерных училищ ВВС. М.: ВВИА им. Н.Е. Жуковского. 1984.

[3] Авиационные системы радиоуправления. Т. 2. Радиоэлектронные системы самонаведения / Под ред. А.И. Канащенкова и В.И. Меркулова. М.: Радиотехника. 2003.

[4] Меркулов В.И., Чернов В.С., Гандурин В.А., Дрогалин В.В., Савельев А.Н. 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.

[5] Меркулов В.И., Верба В.С. Синтез и анализ радиоэлектронных систем управления. Кн. 2. Оптимизация методов и их информационного обеспечения. М.: Радиотехника. 2023.

[6] Неупокоев Ф.К. Стрельба зенитными ракетами. Изд. 3-е, перераб. и доп. М.: Воениздат. 1991.

[7] Демидов В.П., Кутыев Н.Ш. Управление зенитными ракетами. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Воениздат. 1989.

[8] Пупков К.Е., Егупов Н.Д., Колесников Л.В, Мельников Д.В., Трофимов А.И. Высокоточные системы самонаведения: расчет и проектирование. Вычислительный эксперимент / Под ред. К.А. Пупкова, Н.Д. Егупова. М.: ФИЗМАЛИТ. 2011.

[9] Радиосистемы и комплексы управления. Учебник / Под ред. В.А. Вейцеля. М.: Вузовская книга. 2016.

[10] Яворский Б.М., Детлаф А.А., Лебедев А.К. Справочник по физике для инженеров и студентов вузов. Изд. 8-е, перераб. и испр. М.: ООО «Издательство Оникс»: ООО «Издательство «Мир и Образование». 2006.

[11] Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся ВТУЗов. Изд. 13-е, исправл. М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы. 1986.

[12] Ярлыков М.С. Статистическая теория радионавигации. М.: Радио и связь. 1985.

[13] Беляевский Л.С., Новиков В.С., Олянюк П.В. Основы радионавигации: Учебник для вузов. Изд. 20-е, перераб. и доп. / Под ред. Л.С. Беляевского. М.: Транспорт. 1992.

[14] Бакулев П.А., Сосновский А.А. Радионавигационные системы. Учебник для вузов. Изд. 2-е, испр. и доп. М.: Радиотехника. 2011.

[15] Дубанов А.А., Нефедова В.А. Кинематические модели задачи преследования на плоскости методами параллельного сближения и погони // Информация и ее применение. 2022. Т. 16. Вып. 3. С. 103–109.

[16] Дубанов А.А. Моделирование методов погони и параллельного сближения в задачах преследования на плоскости и поверхности: монография. М.: РУСАЙНС. 2023.

[17] Петросян В.А., Рихенев Б.Б. Преследование на плоскости. М.: Наука. 1991.

[18] Нефедова В.А., Дубанов А.А. Визуализация окружностей Аполлония при геометрическом моделировании метода параллельного сближения на плоскости // Научное обозрение. Технические науки. 2020. № 4. С. 70–75. URL: https://science-engineering.ru/ru/article/view?id=1306

[19] Паньков С.Я., Забураев Ю.Е., Матвеев А.М. Теория и методика управления авиацией: Учеб. пособие. В 2-х частях. Ч. 1 / Под общ. ред. В.А. Мещерякова. Ульяновск: УВАУТА. 2006.

[20] Гуткин Л.С., Борисов Ю.Б., Валуев А.А. и др. / Под ред. проф. Л.М. Гуткина. Радиоуправление реактивными снарядами и космическими аппаратами. М.: Сов. радио.

[21] Соловатов И.А., Митюков Н.В. Выбор метода перехвата маневренных и высокоскоростных целей // Известия Российской академии ракетных и артиллерийских наук. 2022. № 2. С. 58–66.

[22] Верба В.С., Меркулов В.И., Дрогалин В.В. и др. Оценивание дальности и скорости в радиолокационных системах. Ч. 3 / Под ред. В.С. Вербы и В.И. Меркулова. М.: Радиотехника. 2010.

[23] Аоки М. Введение в методы оптимизации / Пер. с англ. М.: Наука, гл. ред. физ.-мат. лит-ры. 1977.

[24] Моисеев Н.Н., Иванилов Ю.П., Столярова Е.М. Методы оптимизации. М.: Наука, гл. ред. физ.-мат. лит-ры. 1978.

[25] Сейдж Э.П., Уайт Ч.С. Оптимальное управление системами: Пер. с англ. / Под ред. Б.Р. Левина. М.: Радио и связь, 1982.

[26] Лесин В.В., Лисовец Ю.П. Основы методов оптимизации. М.: МАИ. 1998.

[27] Методы классической и современной теории автоматического управления: Учебник. В 5-ти томах; Изд. 2-е, перераб. и доп. Т. 4. Теория оптимизации систем автоматического управления / Под ред. К.А. Пупкова и Н.Д. Егупова. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2004.

[28] Чернов В.С., Верба В.С., Меркулов В.И., Ильчук А.Р., Загребельный И.Р. Угломерные двухпозиционные пассивные системы радиомониторинга воздушного базирования. Методы и алгоритмы оценивания и управления (Монография) / Под ред. В.С. Верба. М.: Радиотехника. 2022.

Аннотация

Для цитирования

Похожие статьи