Preview

Доклады БГУИР

Расширенный поиск

ФОРМИРОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ТРАЕКТОРИИ ПРОЛЕТА БЕСПИЛОТНОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА ЧЕРЕЗ ЗАДАННЫЕ ТОЧКИ ПРОСТРАНСТВА

https://doi.org/10.35596/1729-7648-2019-126-8-50-57

Полный текст:

Аннотация

Цель проведения исследований, результаты которых представлены в статье, заключается в аналитическом синтезе закона управления для беспилотного летательного аппарата в случае, когда происходит наведение его по траектории, которая задана опорными точками пространства в инерциальной системе отсчета. Проводится анализ существующих различных подходов к формированию заданной траектории полета беспилотного летательного аппарата, основанных на различной математической постановке задачи. Для достижения поставленной цели траектория полета рассматривается состоящей из отдельных интервалов, на каждом из которых решается задача оптимизации управления. Обоснован критерий оптимизации в общем виде и представление его в форме минимизируемого квадратичного функционала качества, удобного для аналитического синтеза управления. В качестве составляющих функционала рассматриваются параметры отклонения траектории полета летательного аппарата от заданных точек пространства, а также прогнозируемые параметры вектора скорости и управляющее нормальное ускорение. При этом в каждой заданной точке пространства учитывается направление траектории на последующую точку, что обеспечивает оптимальную кривизну траектории при заданной скорости полета летательного аппарата. В результате аналитического синтеза получены математические зависимости для определения управляющего ускорения, которые позволяют на борту беспилотного летательного аппарата получить заданный оптимальный закон управления, обеспечивающий в конечном итоге минимальные затраты энергии. Обоснованность предложенных теоретических положений подтверждается наглядным примером, в котором для упрощенной математической постановки задачи путем компьютерного моделирования рассчитаны оптимальные законы изменения управляющего ускорения и параметры траектории беспилотного летательного аппарата.

Об авторах

А. А. Лобатый
Белорусский национальный технический университет
Беларусь

Лобатый Александр Александрович, д.т.н., профессор, заведующий кафедрой «Информационные системы и технологии»

220013, г. Минск, пр. Независимости, д. 65



А. Ю. Бумай
Белорусский национальный технический университет
Беларусь

Бумай Андрей Юрьевич, аспирант

220013, г. Минск, пр. Независимости, д. 65



Ду Цзюнь
Белорусский национальный технический университет
Беларусь

Ду Цзюнь, аспирант

220013, г. Минск, пр. Независимости, д. 65



Список литературы

1. Лобатый, А.А., Икуас Ю.Ф. Оптимальное программное управление беспилотным летательным аппаратом. Наука и техника. 2012;3:17-20.

2. Красильщиков М.Н., Серябряков Г.Г. Современные информационные технологии в задачах навигации и наведения беспилотных маневренных летательных аппаратов. Москва: Физматлит; 2009.

3. Моисеев В.С. Прикладная теория управления беспилотными летательными аппаратами. Казань: ГБУ РЦМКО; 2013.

4. Пупков К.А., Егупов Н.Д. Методы классической и современной теории автоматического управления. Москва: МГТУ им. Н.Э. Баумана; 2004.

5. Брайсон А.,Хо Ю. Прикладная теория оптимального управления. Москва: Мир; 1972.

6. Лобатый А.А., Аль-Машхадани М.А. Интервально-оптимальное программное управление летательным аппаратом. Вестник БНТУ. 2014;1:25-29.

7. He S., Shin H.-S., Tsourdos A. Trajectory optimization for target localization with bearing-only measurement. IEEE Transactions on Robotics. 2019;35:635-668. DOI: https://doi.org/10.1109/TRO.2019.2896436.

8. He S., Shin H.-S., Tsourdos A. Trajectory optimization for multitarget tracking using joint probabilistic data association filter. Journal of Guidance, Control and Dynamics. 2019;01:01-09 DOI: https://doi.org/10.2514/1.G004249.


Для цитирования:


Лобатый А.А., Бумай А.Ю., Цзюнь Д. ФОРМИРОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ТРАЕКТОРИИ ПРОЛЕТА БЕСПИЛОТНОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА ЧЕРЕЗ ЗАДАННЫЕ ТОЧКИ ПРОСТРАНСТВА. Доклады БГУИР. 2019;(7-8):50-57. https://doi.org/10.35596/1729-7648-2019-126-8-50-57

For citation:


Lobaty A.A., Bumai A.Y., Jun D. FORMATION OF OPTIMAL PARAMETRS OF THE TRAJECTORY OF THE OVERFLIGHT OF UNMANNED AERIAL VEHICLE THROUGH THE SPECIFIED POINTS OF SPACE. Doklady BGUIR. 2019;(7-8):50-57. (In Russ.) https://doi.org/10.35596/1729-7648-2019-126-8-50-57

Просмотров: 93


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1729-7648 (Print)
ISSN 2708-0382 (Online)