基于微分对策的多飞行器协同捕获空间划分

针对多飞行器协同围捕问题,提出一种基于微分对策的加权制导律下捕获空间划分方法。选取合适的性能函数,建立多对一协同围捕微分对策模型;利用哈密尔顿函数法求解得出飞行器和目标的最优控制策略,获得各飞行器的零控脱靶量的最优轨迹;以2个飞行器为例,设置1个2对1协同围捕场景,根据2个飞行器初始零控脱靶量的符号和大小关系,给出各飞行器单独拦截以及协同围捕状态下的相关定义;根据各飞行器零控脱靶量的最优轨迹,围绕初始零控脱靶量给出1种协同捕获空间的划分方法;设置3个具体的仿真场景,验证结果证明了该方法的准确性。

一类存在参数摄动的线性随机系统的鲁棒间歇故障诊断方法

间歇故障(Intermittent faults,IFs)具有随机性,其检测要求在本次间歇故障消失之前检测出间歇故障的发生,在下一次间歇故障发生之前检测出间歇故障的消失.本文针对一类存在未知时变参数摄动的离散线性随机动态系统,研究了其鲁棒间歇故障检测与分离问题.基于降维未知输入观测器,通过引入滑动时间窗口,本文设计了一组与未知时变摄动解耦的结构化截断残差,并提出其存在的一个充分条件.与传统残差相比,截断残差信号更为显著地反映了间歇故障的发生和消失.为满足间歇故障的检测要求,本文提出两个假设检验分别用于检测间歇故障的发生时刻和消失时刻,并给出了一个详细算法.最后,在沿参考轨道运行的卫星模型上对所述方法进行了仿真实验,结果表明该方法能够有效检测出间歇故障的所有发生时刻和消失时刻,并准确实现故障分离.

线性离散系统间歇故障的鲁棒检测方法

针对一类存在未知扰动、过程噪声和测量噪声的离散线性随机动态系统,研究了其鲁棒间歇故障检测问题.设计了降维未知输入观测器的输出,通过引入滑动时间窗口构造了截断残差信号,使得该残差信号对未知扰动解耦而对间歇故障敏感;针对间歇故障的发生时刻和消失时刻,分别提出了2个假设检验,在给定误报率和漏报率的情况下,分别定量确定了间歇故障发生时刻和消失时刻的检测阈值以满足检测性能要求,并在概率框架下分析了间歇故障的可检测性.同时,在某卫星模型上对所提出的方法进行了仿真验证.结果表明,所提出的方法能够快速、准确地检测出间歇故障的发生时刻和消失时刻.

不完全信息下基于微分对策的机动目标协同捕获

研究了不完全信息下基于微分对策的机动目标协同捕获问题。首先,给出了多飞行器协同捕获问题的微分对策建模及相应微分对策协同制导律。其次,针对零控脱靶量计算中目标加速度未知的情况,考虑目标可能发生的未知机动,建立了多模型滤波模型集,并利用交互式多模型粒子滤波算法得到了目标的实时加速度估计。最后,仿真实验验证了所提出估计算法的有效性,并在估计结果的基础上,利用所给出的协同制导律,实现了对目标的协同捕获。