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基于改进非线性制导律的无人机航迹跟踪算法研究 被引量:3
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作者 侯鹏森 肖支才 +2 位作者 刘玄冰 钱贝 高杨 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2023年第6期8-14,共7页
针对固定翼无人机在侧风条件下的二维航迹跟踪问题,在非线性制导律的基础上,提出一种自适应引导长度的航迹跟踪算法。首先建立了引入风扰后的无人机运动学模型,对定引导长度的非线性制导律进行理论分析,并讨论了其抗风性能;然后结合无... 针对固定翼无人机在侧风条件下的二维航迹跟踪问题,在非线性制导律的基础上,提出一种自适应引导长度的航迹跟踪算法。首先建立了引入风扰后的无人机运动学模型,对定引导长度的非线性制导律进行理论分析,并讨论了其抗风性能;然后结合无人机自身性能和飞行速度,提出自适应引导长度的方法,并在侧向加速度指令中引入侧偏距积分以抵消侧风干扰,同时针对无人机在航点切换时航迹误差偏大的问题,设计了一种圆弧航点切换策略;最后在侧风干扰的情况下进行数值仿真,结果表明,该方法能有效抑制侧风干扰,在航点切换处具有较高的跟踪精度,实现了固定翼无人机在侧风扰动条件下对期望航迹的精确跟踪。 展开更多
关键词 无人机 航迹跟踪 非线性制导律 抗侧风 自适应引导长度
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连续非线性制导律离散实现的二分寻优法
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作者 胡恒章 李君龙 李凤林 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第5期91-94,104,共5页
研究了非线性制导律离散实现的二分寻优法,用该方法获得的离散制导律适合于导弹在大气层外飞行.
关键词 制导 二分寻优 导弹 非线性制导律 离散制导
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高速攻击型无人机非线性鲁棒制导律研究 被引量:4
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作者 耿峰 祝小平 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期922-927,共6页
高速攻击型无人机是一种自杀式的精确制导武器,具有许多巡航导弹不具备的优点,是当前世界各军事强国研究的热点。为了使高速攻击型无人机能精确攻击各类具有较高机动性的目标,提出了一种非线性混合H2/H∞鲁棒制导律。由于混合H2/H∞控... 高速攻击型无人机是一种自杀式的精确制导武器,具有许多巡航导弹不具备的优点,是当前世界各军事强国研究的热点。为了使高速攻击型无人机能精确攻击各类具有较高机动性的目标,提出了一种非线性混合H2/H∞鲁棒制导律。由于混合H2/H∞控制具有H2控制的优良品质和H∞控制的鲁棒性,这种制导律对目标机动及其它不确定性干扰不敏感。耦合非线性汉密尔顿-雅可比偏微分不等式组是否有解直接关系到非线性混合H2/H∞鲁棒制导律的实现。现对耦合非线性汉密尔顿-雅可比偏微分不等式组进行了适当的等价转化并求解,得到了一组解析解。通过仿真研究,该制导律被证明具有较好的制导精度并对目标机动等不确定性干扰具有较好的鲁棒性。 展开更多
关键词 高速攻击型无人机 非线性鲁棒制导 混合H2/H∞控制 汉密尔顿-雅可比偏微分不等式(HJPDI)
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带攻击角度约束的非奇异快速终端滑模制导律 被引量:46
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作者 熊少锋 王卫红 王森 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期269-278,共10页
本文利用先进的终端滑模控制和李雅普诺夫稳定性理论设计了一种非奇异、本质上连续和有限时间收敛的带攻击角度约束的制导律,它可用于打击固定、匀速运动和机动目标.为了在有限时间内高精度地获得给定的攻击角度并不出现奇异问题,非奇... 本文利用先进的终端滑模控制和李雅普诺夫稳定性理论设计了一种非奇异、本质上连续和有限时间收敛的带攻击角度约束的制导律,它可用于打击固定、匀速运动和机动目标.为了在有限时间内高精度地获得给定的攻击角度并不出现奇异问题,非奇异快速终端滑模函数被用于设计滑模面.快速终端滑模函数被用于设计趋近律,在整个到达阶段系统轨迹可以从任意初始状态快速地收敛到滑模面并形成本质上连续的制导律.由于非奇异、本质上连续和全局快速收敛的特性,和传统的终端滑模制导律相比,本文方法可以在更短时间内以更高精度的攻击角度对目标实施打击.大量的仿真算例表明了本文制导律的有效性. 展开更多
关键词 非线性制导律 攻击角度约束 有限时间收敛 终端滑模控制 非奇异
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非奇异快速终端滑模及动态面控制的轨迹跟踪制导律 被引量:8
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作者 陈琦 王旭刚 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期91-100,共10页
针对飞行器跟踪预设轨迹的问题,提出非奇异快速终端滑模和角度约束的轨迹跟踪制导律。通过引入虚拟目标点,提出参考轨迹曲率半径的期望视线角约束条件,建立带有视线角约束并考虑自动驾驶仪动态特性的轨迹跟踪数学模型。为了保证在有限... 针对飞行器跟踪预设轨迹的问题,提出非奇异快速终端滑模和角度约束的轨迹跟踪制导律。通过引入虚拟目标点,提出参考轨迹曲率半径的期望视线角约束条件,建立带有视线角约束并考虑自动驾驶仪动态特性的轨迹跟踪数学模型。为了保证在有限时间内跟踪预设轨迹并避免出现奇异问题,采用快速非奇异终端滑模和动态面控制方法进行制导律设计。推导出视线角误差和轨迹跟踪误差之间的数学关系,并利用Lyapunov稳定性准则证明轨迹跟踪误差最终有界任意小。与弹道成型轨迹跟踪制导律进行仿真对比,仿真结果表明所提出的制导律具有良好的跟踪性能及鲁棒性。 展开更多
关键词 非线性制导律 轨迹跟踪 视线角约束 有限时间收敛 非奇异终端滑模控制 角度约束
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考虑导弹自动驾驶仪动态特性的带攻击角度约束制导律 被引量:19
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作者 熊少锋 王卫红 +2 位作者 刘晓东 王森 武亮 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期585-592,共8页
针对打击机动目标时带攻击角度约束的制导问题,采用扩张状态观测器和动态面控制方法设计一种考虑自动驾驶仪动态特性的制导律.考虑期望视线角的变化率正比于未知的目标加速度,采用扩张状态观测器对未知目标加速度进行估计.为了避免奇异... 针对打击机动目标时带攻击角度约束的制导问题,采用扩张状态观测器和动态面控制方法设计一种考虑自动驾驶仪动态特性的制导律.考虑期望视线角的变化率正比于未知的目标加速度,采用扩张状态观测器对未知目标加速度进行估计.为了避免奇异问题,并克服非匹配不确定项对系统性能的影响,采用非奇异终端滑模和动态面控制方法进行制导律设计.与传统的将目标加速度设为零的制导律相比较,仿真结果表明所提出的制导律具有良好的制导性能. 展开更多
关键词 非线性制导律 攻击角度约束 动态面控制 扩张状态观测器 机动目标
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风场环境下的巡飞弹航迹跟踪运动补偿算法 被引量:7
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作者 李增彦 李小民 刘秋生 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2377-2384,共8页
针对巡飞弹航迹跟踪过程受风速、风向影响的问题,在风场环境下,通过建立运动模型,研究并提出了基于变增益虚拟参考点和系统外回路动态补偿的非线性制导律算法。根据制导律参数中固定距离限制的问题,设计了变增益虚拟参考点并分析了航迹... 针对巡飞弹航迹跟踪过程受风速、风向影响的问题,在风场环境下,通过建立运动模型,研究并提出了基于变增益虚拟参考点和系统外回路动态补偿的非线性制导律算法。根据制导律参数中固定距离限制的问题,设计了变增益虚拟参考点并分析了航迹跟踪的稳定性条件,针对系统外回路滞后特性设计了动态反馈补偿因子,同时给出了参数计算方法及运动约束条件。通过数学仿真方法分别对无风及有风条件下的制导律进行验证,考虑到实际飞行试验困难的问题,基于vc++搭建了半实物实时仿真平台,通过硬件在回路仿真,验证了航迹跟踪性能。结果表明:改进制导律可有效克服风干扰、具有较高的跟踪精度且易于工程实现。 展开更多
关键词 兵器科学与技术 巡飞弹 航迹跟踪 非线性制导律 运动补偿 半实物仿真
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HP nonlinear guidance law design based on smooth sliding mode control
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作者 葛连正 沈毅 许光驰 《Journal of Harbin Institute of Technology(New Series)》 EI CAS 2009年第3期382-385,共4页
To eliminate the perturbation of interceptor detection induced by aerodynamic heating,the head pursuit (HP) guidance law for three-dimensional interception was presented. The guidance law positioned the interceptor ah... To eliminate the perturbation of interceptor detection induced by aerodynamic heating,the head pursuit (HP) guidance law for three-dimensional interception was presented. The guidance law positioned the interceptor ahead of the target on its flight trajectory,and the speed of interceptor was required to be lower than that of the target. On the basis of a novel head pursuit three-dimensional guidance model,a nonlinear guidance law was developed based on smooth sliding mode control theory. At the same time,a special observer was designed to estimate the target acceleration,and a numerical example on maneuvering ballistic target interception verified the effectiveness of the presented guidance law. 展开更多
关键词 aerodynamic heating three-dimensional interception second-order sliding mode OBSERVER
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基于凸面体圆弧航路的无人机自主避障算法 被引量:6
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作者 郭剑东 王康 李志宇 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期653-660,共8页
为解决无人机飞行过程中障碍物规避问题,提出一种新的三维自主避障算法.首先,根据障碍物的若干信息利用标准凸面体对不规则障碍物进行数学建模,用一个或多个标准凸面体覆盖障碍物整体或关键部分;然后,根据障碍物模型设计圆弧规避航路算... 为解决无人机飞行过程中障碍物规避问题,提出一种新的三维自主避障算法.首先,根据障碍物的若干信息利用标准凸面体对不规则障碍物进行数学建模,用一个或多个标准凸面体覆盖障碍物整体或关键部分;然后,根据障碍物模型设计圆弧规避航路算法,将避障问题转化为跟踪规避航路控制问题,并定义避障判定、避障方向判断和成功避障规则;最后,结合非线性制导律和高度通道控制,实现无人机实时三维航路跟踪与自主避障.非线性数值仿真结果表明,避障算法能够有效地规避障碍物且三维航路跟踪精度好,能够应用于无人机的避障飞行任务. 展开更多
关键词 无人机 圆弧航路 自主避障 非线性制导律 三维航路跟踪
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