دفاع هوافضایی

چکیده تخمین دقیق وضعیت و سمت پهپاد‌ها، به‌عنوان یکی از چالش‌های اصلی در سیستم‌های ناوبری خودکار، نقش حیاتی در کنترل و هدایت این وسایل ایفا می‌کند. در این مقاله، برای تخمین وضعیت پهپاد‌ها از فیلتر ذره‌ای مبتنی بر کواترنیون، یک روش نمونه‌برداری خاص و فیلتر کالمن بی‌اثر استفاده شده است. این روش‌ها با تلفیق داده‌های سنسورهای اینرسی و به‌کارگیری فیلترینگ، دقت تخمین زوایای غلت، فراز و سمت را به طور قابل‌توجهی افزایش می‌دهند. نوآوری این مقاله در مقایسه جامع عملکرد فیلتر ذره‌ای و فیلتر کالمن بی‌اثر در دو سناریوی مختلف، شامل داده‌های شبیه‌سازی‌شده و داده‌های واقعی است که از یک سیستم مرجع وضعیت و سمت خاص جمع‌آوری شده‌اند. نتایج نشان می‌دهند که فیلتر ذره‌ای در تخمین زوایای غلت و سمت بهبودی بیش از ۹۹٫۹۹٪ در داده‌های شبیه‌سازی‌شده و بیش از ۸۸٫۴۸٪ در داده‌های واقعی نشان داده است. همچنین، تحلیل معیارهای واریانس و انحراف استاندارد خطا تأیید می‌کند که فیلتر ذره‌ای در کاهش پراکندگی خطاها موفق‌تر عمل کرده است، به‌طوری‌که برای زاویه سمت، واریانس خطا در فیلتر ذره‌ای حدود ۱۰۰ برابر کمتر از فیلتر کالمن بی‌اثر بوده است. از سوی دیگر، فیلتر کالمن بی‌اثر در تخمین زاویه فراز عملکردی کمی بهتر از فیلتر ذره‌ای نشان داده است. این یافته‌ها حاکی از آن است که ترکیب این دو فیلتر می‌تواند به‌عنوان یک راه‌حل کارآمد در سیستم‌های ناوبری دقیق پهپادها مورد استفاده قرار گیرد. روش بازنمونه‌گیری به کار گرفته شده در فیلتر ذره‌ای نیز دقت تخمین زوایای غلت و سمت را به طور چشمگیری افزایش داده است.

چکیده در این مقاله، الگوریتم هدایت پیش‌بین فاز میانی یک موشک بالستیکی سوخت جامد با استفاده از توابع لاگر گسسته ارایه شده است. بهره‌گیری از هدایت پیش‌بین سبب کاهش قابل توجه خطای اصابت موشک نسبت به روش‌های مرسوم می‌شود. اما ممکن است حجم محاسبات آن جهت پیاده‌سازی در کامپیوتر پرواز، چالشی اساسی به شمار آید. به همین منظور در این تحقیق، برای کاهش حجم محاسبات الگوریتم هدایت پیش‌بین و بهره‌گیری از دقت بالای اصابت، الگوریتم هدایت پیش‌بین جدیدی مبتنی بر توابع متعامد لاگر گسسته پایه‌گذاری و توسعه داده شده است. استفاده از این روش، سبب کاهش پارامترهای توصیف‌کننده قانون هدایت پیش‌بین شده و زمان اجرای محاسبات الگوریتم هدایت کاهش چشمگیری پیدا می‌کند. با انجام شبیه‌سازی سه درجه آزادی، تاثیر بهره‌گیری از این روش در هدایت فاز میانی یک موشک بالستیکی در مقایسه با هدایت پیش‌بین نشان داده شده است. علاوه بر این، مقایسه حجم محاسبات الگوریتم‌‌های هدایت پیش‌بین مختلف، مزیت استفاده از این روش در کاهش حجم محاسبات را نشان می‌دهد.

چکیده در سال‌های اخیر به دلیل کاربرد فراوان سامانه‌های غیرخطی تحریک ناقص، تلاش‌های فراوانی برای طراحی کنترل‌کننده سازگار با این سامانه‌ها ارائه شده است. در واقع، نقص در تحریک به علت کاهش تعداد عملگرهای سامانه، به منظور سبک‌سازی مکانیزم و کاهش هزینه تولید صورت می‌گیرد. چنین کاربردهایی، درجه‌ی بالایی از دقت و نوآوری را در کنترل و پایداری طلب می‌کند. این مقاله یک روش کنترل تطبیقی مقاوم مرتبه کسری فازی بهینه برای برای پایدارسازی سامانه تحریک ناقص مرتبه چهارم توپ و میله به عنوان یک نمونه کلاسیک از سامانه‌های ذاتا ناپایدار پیشنهاد می‌دهد. ساختار پایه برای این کنترل‌کننده، تکنیک خطی‌سازی پسخورد (FBL) است، در حالیکه یک سطح لغزش با استفاده از روش مدلغزشی جداشده به همراه یک روش تطبیقی به منظور محاسبه ضرایب بهره اعمال می‌شود. علاوه‌بر‌این، ضرایب کنترل با استفاده از الگوریتم مرغ مگس خوار با ترکیب دو تابع هدف متضاد بهینه می‌شوند. در نهایت، اثربخشی روش پیشنهادی برای کنترل سامانه توپ و میله غیرخطی پیاده‌سازی و بررسی می‌شود. نتایج شبیه‌سازی‌ها نشان‌دهنده‌ی کارایی بالای روش ارائه شده در مقایسه با سایر روش‌های ارائه شده در تحقیقات است.