بررسي تأثير ديناميك حسگر بر عملكرد سامانه هدايت و اصلاح قانون هدايت با تقريب تأخير زماني

Investigation of Sensor Dynamic Effect on Guidance System Performance and Guidance Law Modification via Time-Delay Approximation

در ارتباط با هدايت اجسام شش درجه آزادي الگوريتم‌هاي هدايت متنوعي وجود دارد. از نقطه نظر عملكرد (براي مثال كاهش خطاي فاصله از دست‌دهي) يا پايداري، هر يك از روش‌هاي هدايت موجود داراي نقاط ضعف و قوتي مي‌باشد. قانون هدايت تناسبي (PN) يكي از اين الگوريتم‌هاي هدايت بوده كه به دليل سادگي ذاتي و سهولت اجراي آن، تاكنون بسيار مورد استفاده قرار گرفته است. در الگوريتم هدايت PN، با تضمين پايداري حلقه هدايت، جهت و زاويه سمت وسيله به گونه‌اي تغيير داده مي‌شود تا تغييرات زاويه خط ديد صفر گردد. قانون هدايت PN در صورت وجود ديناميك يا تاخير زماني در حسگر اندازه‌گيري ممكن است عملكرد ضعيف و محدوده پايداري كوچكي داشته باشد. پس در اين مقاله، به بررسي تأثير ديناميك حسگر بر عملكرد يك سامانه هدايت پرداخته مي‌شود. از اين رو سعي مي‌گردد تا روش هدايت PN با استفاده از ايده تقريب تأخير زماني به گونه‌اي اصلاح شود تا اثر ديناميك حسگر بر عملكرد حلقه هدايت جبران گردد. براي نشان دادن كارآمدي روش پيشنهادي، قانون هدايت بدست آمده در يك مساله هدايت دو بعدي شبيه‌سازي گرديده و نتايج آن با روش هدايت تناسبي مقايسه خواهد شد.

There have been many guidance algorithms for six-degree-of-freedom (DOF) vehicles. Any guidance algorithm may have some advantages and or drawbacks regarding to performance and stability. The proportional navigation (PN) technique is one of these guidance methods. The guidance algorithms attempt to nullify the line-of-sight (LOS) rate while the closed-loop stabilities guaranteed. Due to its inherent simplicity and ease of implementation, it has been widely applied to the guidance problems. But the PN method may perform poorly regarding the sensor delays and dynamics. Hence the sensor dynamic effect on the closed-loop performance will be investigated in this paper. Then in order to compensate the sensor dynamic effect on the guidance loop performance, it would be trying to modify the PN guidance law vial the time-delay approximation. The proposed guidance law is used in a typical guidance problem. The simulation results show the effectiveness of the suggested approach in comparing to the similar one.