10.14489/vkit.2017.12.pp.003-011

DOI: 10.14489/vkit.2017.12.pp.003-011

Кикин И. С.
АЛГОРИТМ УПРАВЛЕНИЯ ТРАЕКТОРИЕЙ ВЫВОДА ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА В ЗАДАННУЮ ТОЧКУ С ЗАДАННЫМ ТРАЕКТОРНЫМ УГЛОМ
(c. 3-11)

Аннотация. Рассмотрена задача оптимизации в реальном времени автоматического управления продольным движением летательного аппарата (ЛА) для его наведения в заданную точку с заданным углом наклона траектории. Критерий оптимальности – длина траектории центра масс ЛА на участке наведения при ограничении минимального радиуса кривизны траектории. Для решения поставленной задачи синтезирован алгоритм программирования направления движения ЛА, который содержит модули формирования функциональных разовых команд наведения и модули управления направлением движения для вывода ЛА на линию заданного направления (ЛЗН). Формирование разовых команд обеспечивает оптимизацию начальных точек участков маневрирования, на которых реализуется вывод ЛА на ЛЗН.

Ключевые слова: управление продольным движением; наведение; управление направлением движения; формирование разовых команд; линия заданного направления; сопрягаемая траектория.

Kikin I. S.
ALGORITHM TO CONTROL AIRCRAFT FLIGHT PATH TO A SPECIFIED POINT WITH A SPECIFIED FLIGHT PATH ANGLE
(pp. 3-11)

Abstract. The article considers a realtime optimization of an aircraft automatic longitudinal control meant to guide an aircraft to a specified point at a specified path inclination. A cost function employed is a path length of an aircraft mass center on a guidance stage with restraint on minimal flight path’s curvature radius. Analysis of aircraft guidance method with a specified approach angle to a stationary destination point showed its correspondence to proportional approach method with a navigation coefficient equal to 2. An algorithm was designed to program aircraft flight direction for guidance with a specified angle of approach to a destination point. Algorithm structure contains program modules of one-time guidance commands generation and modules of steering control to guide an aircraft to a Specified Direction Line (SDL). One-time guidance commands generation provides optimization of initial points of maneuvering phases at which aircraft is aligned with SDL. Functional conditions of one-time guidance commands generation depend on the height of approach to maneuver zone, minimal curvature radius and given terminal conditions. Depending on the approach height value, guidance path can consist of: 1) a sole descending branch; 2) ascending and descending branches. In the first version target SDL goes through the destination point and has the same direction as terminal velocity vector. Aligning aircraft with target SDL is performed directly from approach path. In the second version preliminary maneuver of aligning with horizontal SDL is performed, after which aircraft alignment with target SDL in destination point is done.

Keywords: Longitudinal control; Guidance; Steering control; Generation of one-time commands; Specified direction line; Mating trajectory.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

И. С. Кикин (ФГУП «Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем» ГНЦ РФ, Москва, Россия) E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

Eng

I. S. Kikin (State Research Institute of Aviation Systems State Scientific Center of Russian Federation, Moscow, Russia) E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Формирование структуры траекторного управления летательного аппарата и многокритериальной оптимизации ее параметров / Е. М. Воронов и др. // Вестник Моск. гос. техн. ун-та им. Н. Э. Баумана. Сер.: Приборостроение. 2014. № 5. С. 16 – 39.
2. Беляев А. В. Пять доступных лекций по наведению ракет. М.: Либроком, 2011. 80 с.
3. Кикин И. С. Метод управления траекторией вывода маневренного летательного аппарата на линию заданного направления // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2017. № 4. С. 8 – 17.
4. Паньков С. Я., Забураев Ю. Е., Матвеев А. М. Теория и методика управления авиацией: учеб. пособие. В 2-х ч. Ч. 1 / под общ. ред. В. А. Мещерякова. Ульяновск: Изд-во Ульяновского высш. авиац. училища ГА, 2006. 209 с.
5. Dubins L. E. On Curves of Minimal Length with a Constraint on Average Curvature, and with Prescribed Initial and Terminal Positions and Tangents // American Journal of Mathematics. 1957. V. 79, № 3. P. 497 – 516.

Eng

1. Voronov E. M. (2014). Formation of the structure of the trajectory control of an aircraft and multicriteria optimization of its parameters. Vestnik Moskovskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta im. N. E. Baumana. Seriia: Priborostroenie, (5), pp. 16-39. [in Russian language]
2. Beliaev A. V. (2011). Five available lectures on missile guidance. Moscow Librokom. [in Russian language]
3. Kikin I. S. (2017). Control method to place a maneuverable aircraft in a selected-course line. Vestnik komp'iuternykh i informatsionnykh tekhnologii, (4), pp. 8-17. doi: 10.14489/vkit.2017.04.pp.008-017 [in Russian language]
4. Meshcheriakov V. A. (Ed.), Pan'kov S. Ia., Zaburaev Iu. E., Matveev A. M. (2006). Theory and set of methods of aviation management: textbook. In 2 parts. Part 1. Ul'ianovsk: Izdatel'stvo Ul'ianovskogo vysshego aviatsionnogo uchilishcha GA. [in Russian language]
5. Dubins L. E. (1957). On curves of minimal length witha constraint on average curvature, and with prescribed initialand terminal positions and tangents. American Journal of Mathematics, 79(3), pp. 497-516.

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 350 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа скопируйте doi статьи:

10.14489/vkit.2017.12.pp.003-011

и заполните форму

Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 350 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please copy the article doi:

10.14489/vkit.2017.12.pp.003-011

and fill out the form