一种空间碎片主动清除任务规划方法

规划搭载多个载荷的运载器从多个发射点清除大量空间碎片的任务时,需使运载器耗费量尽可能地少。为解决多发射点、多运载器、多载荷、多目标任务规划过程中庞大的运载器耗费量,可将整个问题的解决方案划分为三个部分。首先,设计考虑多约束多阶段的目标窗口推算方案,建立“发射点运载器载荷目标”单匹配模型;然后,基于多个单匹配模型生成可发射矩阵,用于描述“多发射点多运载器多载荷多目标”的多匹配的可行性;最后,采用可发射矩阵动态调整策略,基于匈牙利算法实现最少运载器耗费原则下的目标任务分配。仿真计算结果表明,所提方法能够以较少运载器耗费量实现对全部目标空间碎片的清除,验证了所提算法的有效性和先进性。

多飞行器固定时间收敛编队控制方法

采用领导-跟随者策略,基于固定时间收敛控制方法研究了多飞行器系统编队飞行控制问题。为提高编队控制系统的抗干扰能力,提出跟随飞行器视线系下的编队控制模型,采用精确线性化方法对模型进行解耦线性化。针对解耦后的双积分系统,采用固定时间收敛理论设计编队飞行控制器。基于Lyapunov函数方法分析了编队控制系统的稳定性,得到了能够保证编队时间在固定时间内收敛的充分条件。仿真结果验证了所提编队控制算法的有效性,能够实现编队队形的快速编成。

Finite-time control of formation system for multiple flight vehicles subject to actuator saturation

This paper investigates the problem of formation tracking control for multiple flight vehicle(MFV) system considering actuator saturation constraints. First, the formation tracking control model is established. Then, the problem of formation control of the MFV system is converted to the convergence of a dynamical system, which is obtained by using the differential geometry theory.A class of saturation functions is introduced, and on this basis a second-order finite-time formation control protocol is developed.With the help of the homogeneous theory and Lasalle's invariance principle, it is theoretically proved that the designed formation protocol could complete the formation task in finite time, and the control inputs are shown to remain within their available actuating limits. Finally, simulations are performed to verify the effectiveness of the scheme.

基于固定时间收敛的攻击时间控制协同制导律

针对多飞行器协同攻击舰船等低速运动目标的问题,首先基于固定时间收敛控制理论设计攻击静止目标的攻击时间控制制导律,在此基础上,将运动目标引起的剩余飞行时间动态变化项视为扰动,利用线性扩张状态观测器对其估计并补偿,实现目标低速运动时的攻击时间控制。进一步考虑战场环境中飞行器网络的有向通信拓扑结构,利用多智能体固定时间一致性方法设计领导-跟随策略下的协同制导律。最后利用仿真试验验证了所设计协同制导律的有效性。