مقاله ناوبری تناسبی واقعی با ورودی محدود برای کنترل زمان برخورد

این مقاله یک استراتژی هدایت غیرخطی را پیشنهاد می‌کند که قادر به رهگیری هدفی با سرعت ثابت و بدون مانور در حالی که محدودیت‌های تعیین‌شده بر ورودی کنترل (شتاب فرمان داده شده) را به طور کامل رعایت می‌کند، می‌باشد. برخلاف استراتژی‌های متداول که زمان تا رسیدن را با استفاده از تقریب‌های خطی‌سازی یا زاویه کوچک تخمین می‌زنند، استراتژی پیشنهادی از هدایت تناسبی واقعی (TPNG) به عنوان مبنا استفاده می‌کند که فرمول‌بندی دقیق زمان تا رسیدن را به کار می‌برد و در طیف وسیعی از حرکات هدف قابل اجرا است. در مقابل اکثر استراتژی‌های موجود که محدودیت‌های ورودی کنترل را در طراحی هدایت لحاظ نمی‌کنند، رویکرد پیشنهادی با مدل‌سازی شتاب رهگیر به عنوان یک متغیر دینامیکی، این محدودیت‌ها را به صراحت در نظر می‌گیرد. سپس، بر اساس تکنیک کنترل مد لغزشی، یک قانون هدایت مؤثر که رهگیری با محدودیت زمانی را ضمن در نظر گرفتن ورودی محدود، محقق می‌سازد، استخراج می‌شود. عملکرد استراتژی پیشنهادی برای سناریوهای مختلف درگیری ارزیابی شده است.

This paper proposes a nonlinear guidance strategy capable of intercepting a constant-velocity, non-maneuvering target while strictly satisfying the prescribed bounds on the control input (commanded acceleration). Unlike conventional strategies that estimate time-to-go using linearization or small-angle approximations, the proposed strategy employs true proportional-navigation guidance (TPNG) as a baseline, which utilizes an exact time-to-go formulation and is applicable over a wide range of target motions. In contrast to most existing strategies, which do not incorporate control input bounds into the guidance design, the proposed approach explicitly accounts for these limits by modeling the interceptor acceleration as a dynamic variable. Based on the sliding mode control technique, an effective guidance law that achieves time-constrained interception while accounting for bounded input is then derived. The performance of the proposed strategy is evaluated for various engagement scenarios.