دانش و فناوری هوافضا

دانش و فناوری هوافضا

تخمین شتاب اهداف مانوری با وجود خطای تاخیر جستجوگر حرارتی تصویری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشگاه صنعتی مالک اشتر
2 مجتمع دانشگاهی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
3 مجتمع مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، شاهین شهر، ایران
چکیده
پژوهش حاضر، بر روی یک رهگیر مجهز به جستجوگر حرارتی تصویری و حل مسئله‌ی درگیری با اهداف مانوری متمرکز شده است. جستجوگرهای حرارتی تصویری به دلیل ماهیت تشکیل، انتقال و پردازش تصویر دارای تاخیر ذاتی بوده و عملکرد رهگیر را در مواجهه با اهداف مانوری دچار اختلال می‌کنند. این مساله ممکن است باعث افت عملکرد سیستم هدایت شده و با زیاد شدن خطای ازدست‌دهی حتی منجر به شکست ماموریت شود. یکی از راه‌های جبران تاخیر خالص جستجوگر در حلقه آشیانه‌یاب، تخمین مانور هدف و اعمال آن در سیستم هدایت رهگیر است. اندازه‌گیری شتاب هدف به صورت مستقیم قابل اندازه‌گیری نمی‌باشد در نتیجه می‌بایست تخمین زده شود. با توجه به غیرخطی بودن مسئله درگیری رهگیر و هدف، در تحقیق حاضر، از رویتگر فوق پیچشی تطبیقی زمان گسسته با زمان همگرایی از پیش تعریف شده در حضور عدم قطعیت‌ها و نامعینی‌ها استفاده شده است. نتایج شبیه‌سازی نشان‌دهنده‌ی بهبود قابل توجه عملکرد رهگیر در مواجهه با اهداف مانوری است.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Estimation of Acceleration for Maneuvering Targets Considering Delay Errors of Imaging Infrared Seeker

نویسندگان English

Saeid Mohamadnehad 2
Alireza Babaei 3
2 Aerospace Department, MalekAshtar University of Technology, Tehran, Iran
3 Mechanic Engineering Department, MalekAshtar University of Technology, ShahinShar,, Iran
چکیده English

This study investigates the engagement of an interceptor equipped with an imaging infrared (IIR) seeker against maneuvering targets. Due to the nature of image formation, IIR seekers inherently suffer from processing delays, which can degrade the performance of the guidance system during encounters with maneuvering targets and potentially lead to mission failure. To overcome this limitation, a target acceleration estimator based on a discrete-time adaptive super-twisting algorithm is designed and integrated with an Augmented Proportional Navigation (APN) guidance law. The proposed estimator is capable of accurately estimating the unmeasurable acceleration of targets in the presence of noise and uncertainties. Simulation results under two different scenarios demonstrate that the proposed method, in comparison with Proportional Navigation approach, yields significant improvements in key performance indices, including hit accuracy (increasing the hit probability from 64.7% to 77.8%), engagement time (approximately 12% reduction), and control effort (28.8% reduction). Moreover, the ability to tune the convergence time and its discrete-time implementation make the proposed approach highly practical for real-world applications of interceptors equipped with IIR seekers.

کلیدواژه‌ها English

Augmented proportional navigation
nonlinear observer
target maneuver estimation
imaging infrared seeker

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 28 مهر 1404