Меркулов В.И., Дрогалин В.В. Авиационные системы радиоуправления. Том 3 (2004) (1151999), страница 35
Текст из файла (страница 35)
Наиболее известны прямые методы Эйлера„ритца, Канторовича, Галер«ила. Основной недостаток прямых методов заключается в том, что экстремум функционала отыскивается не на всем классе допустимых кривых поставленной вариационной задачи, а только на ограниченном классе, образованном множеством так называемых опорных функций. Для определения параметров опорных функций в прямых методах используются численные методы оптимизации, а именно, различные варианты градиентных методов поиска, которые не гарантируют достижение глобального экстремума.
182 К другим трудностям всех алгоритмически формализованных методов оптимизации относится следующее. Планируя маршрут на этапе МВП, штурман должен учесть большое число факторов различной природы при наличии зачастую противоречивых критериев выбора альтернативных участков маршрута. Кроме того, задача планирования полета является нечеткой по постановке, что затрудняет ее решение только традиционными методами оптимизации. Построение единого функционала оптимизации, соответствующего всем возможным критериям (см. гл.
3 ~45)), определение его коэффициентов, введение большого количества функций штрафа делают оптимизацию малоэффективной. Возможности диалоговой работы ппурмана с такой системой крайне ограничены. Наиболее перспективным в решении задач автоматизации штурманского расчета на земле и при перепланировании маршрута в полете представляется нетрадиционный подход. Исходной посылкой возникновения такого подхода, было приближение действий автоматического планировщика к неформальным действиям, которые проделывает опьпный ппурман при прокладке сложной трассы.
Результаты всевозможных математических аягоритмов оптимизации, а также, поддающиеся формализации методы ручной прокладки маршрута, используются при формировании нечетких лингвистических переменных н обрабатываются системой логического вывода, что позволяет говорить о ее принадлежности к гибридным сисеемам»скусстееляо интеллекта. При этом структура логических выводов может быль традиционной для экспертных систем или использовать оболочки нейросистем (нейрокомпьютеров). В настоящее время существуют системы выработки решений без вычислений целевой функции, получение которой основано обычно на полной формапизации задачи. В таких системах учитываются смысловые связи слов илн знаков, заменяющих их„посредством которых представлена задача. Например, получила известность структура, являющаяся результатом объединения редуцированных нейронов — концептуальная рефлекторная дуга Соколова Е.Н., ставящая в соответствие определенным сигналам— определенные реакции.
В основе нейронной организации лежит принцип кодирования номером канала, заключающийся в том, что определенным параметрам сигнала на входе и определенным реакциям на выходе системы ставятся в соответствие специализированные нейроны. Исследования в области теории принятия решений привели к осознанию того факта, что задачи принятия сложных решений формулируются на профессиональном языке (подмножестве естественного языка), отражающем специфику конкретной задачи. Следствием этого является использование в процессе поиска наилучшего решения понятий и отношений с нечеткими границами, высказываний с многозначной шкалой истинности.
В тех случаях, когда иная информация, кроме 183 нечеткой, недоступна, задание граииц «волевым» порядком или искусствеиное введение однозначности может означать огрубление исходных даниых, и может способствовать получению пусть четкого, но неверного результата. Выходом из этого затруднения в системах с нечеткими перемеииыми является диалоговый режим работы с лицом, принимающим решение (в данном случае — опурманом), Обработка нечеткой информации в задачах принятия решений обеспечивается применением лингвистического подхода, при котором лингвистическая переменная определяется кортежем ()), Тф), ЦО,М), где б — наименование лингвистической переменной; Т(б) — множество ее значений или термов, представляющих собой наименования нечетких переменных, областью определения каждой из которых является множество 1) (множество Т01) еще называют базовым терм-множеством лингвистической переменной); Π— синтаксическая процедура, описывающая процесс образования из множества Т11)) новых, осмысленных для данной задачи выбора альтернатив значений лингвистической переменной; М вЂ” семантическая процедура, позволяющая приписать каждому новому значению, образуемому процедурой О, некоторую семантику путем формирования соответствующего нечеткого множества, т.е.
отобразить новое значение в нечеткую переменную. Описанные выше методы штурманского расчета представляют собой поиск «грубойл (предварительной) траектории, доставляющей глобальный экстремум некоторому критерию 1возможно ие формализованному) в заданной области. Рассмотренные подходы к прокладке маршрута основываются на априорной информации об окружающей среде.
При этом простая минимизация отклонений от такой «прелварительнойа траектории не будет отвечать всем потребностям практики. Для эффективного решения задачи управления ЛА на этапе МВП необходима текущая оптимизация траектории в реальном времени полета ЛА, назьваемая совмещенным синтезом. Таким образом, в полете необходимо провести локальную оптимизацию траектории. Существует большое количество методов, позволяющих с той или иной степенью приближения решать задачи оптимального локального управления в реальиом времени. Особое место среди них занимает группа методов, развивающих идею управления с прогнозированием 111, 17, 50).
Одним из наиболее перспективных для решения задачи траекторного управления на этапе МВП является применеиие метода синтеза локально-оптимальных управлений с прогнозирующими моделями 1391. Пример использования этих алгоритмов в режиме обхода препятствий показан на рис. 24.13 сплошной линией. 184 ГЛАВА 25. КОМБИНИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ РАДИОУПРАВЛЕНИЯ РАКЕТ «ВОЗДУХ-ВОЗДУХ» 25.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О КОМБИНИРОВАННЫХ СИСТЕМАХ РАДИОУПРАВЛЕНИЯ РАКЕТ «ВОЗДУХ-ВОЗДУХ» Комбинированные системы радиоуправления (п. 1.1.3) применяются в ракетах «в-в» большой и средней дальности для всепогодного и всеракурсного поражения обширного класса воздушных целей: маневрирующих и неманеврирующих; высоко- и низколетящих с большими и малыми ЭПО и т.д. В частности, такие системы используются для наведения американских ракет А1М-54 «Феникс», А1М-120 АМКААМ и российских ракет Р-27Р, Р-77 [29).
КСН ракет «воздух-воздух» («в-в») позволяют реализовать большие дальности пуска, существенно превышающие дальности захвата цели головкой самонаведения ракеты, высокую точность наведения на маневрирующие цели и высокую помехозащищенность. Несмотря на обилие возможньгх комбинаций автономных и неавтономных систем в современных КСН ракет «в-в» получили наибольшее распространение комбинации радиокомандного и автономного наведения на начальных участках полета и радиолокационного самонаведения в конце управления (А1М-54, А1М-!20, Р-27Р, Р-77) [29].
При этом самонаведение может включать этап полуактивного наведения в начале и активного — в конце управления. Пассивное самонаведение обычно используется при перенацеливании ракеты на близкорасположенный источник радиопомех. В общем случае КСН ракет «в-в» могут работать в четырех режимах: целеуказания (ЦУ), автономном, радиокомандном и самонаведения. При этом используемые методы наведения должны обеспечить всеракурсный перехват целей независимо от режима работы, а алгоритмы функционирования ИВС не должны быть чувствительными к смене режимов.
В автономном режиме работы РЭСУ, имеющем место в ситуациях, когда дальность пуска Д„незначительно превышает дальность захвата Д, цели радиолокационной головкой самонаведения (РГС), обычно используется метод пропорционального наведения (7.33). При этом оценки Ч,е, г», з и й, з, необходимые для его реализации, формиру- 106 ются в вычислителе путем решения тех или иных кинематическнх уравнений, которые определяют взаимное положение цели н ракеты, как материальных точек. Эти уравнения решаются на основе обработки результатов измерения ускорений ракеты )„в продольном направлении и ),д в поперечных плоскостях управления 1-1 и 2-2 (рис. 7.9) при условии, что соблюдается вполне определенная гипотеза движения цели (например, с постоянной скоростью) по состоянию на момент пуска. В результате такого наведения ракета должна быть выведена в зону уверенного захвата цели. Если Д„»Д„то за время длительного автономного наведения цель может начать маневрировать, изменив тем самым закон своего первоначального движения.
Поскольку эти изменения не учитываются в ИВС автономной системы, то это может привести к ошибкам наведения, прн которых цель уже не попадет в зону ее захвата РГС. Для уменьшения ошибок наведения при маневрах цели на автономных участках большой протяженности используется режим командного наведения. В этом режиме из бортовой аппаратуры истребителя в РГС поступают сигналы радиокоррекции (РК). В качестве сигналов радиокоррекции периодически передаются закодированные значения ошибок наведения по положению и производные этих ошибок по времени.
Последние нужны для того„ чтобы можно было корректировать значения Ъ',е и й,з в интервалах времени между поступлениями команд РК. Кодиро- ванне передаваемых команд осуществляется для повышения помехозащищенности радиоканала. Сигналы РК передаются путем дополнительной модуляции сигнала подсвета цели (СПЦ). На основе раскодированных сигналов РК траектория ракеты корректируется таким образом, что цель не выходит за пределы зоны захвата РГС. После того как ракета приблизится к цели на расстояние Д<Д„ включается РГС, цель берется на автоматическое сопровождение и начинается этап самонаведения. В этом режиме обычно используется метод пропорционального наведения со смещением (7.48), а основным поставщиком информации для него является РГС Я8.2) 146].
Режим ЦУ в комбинированных РЭСУ ракет «в — в» имеет то же предназначение, что и в системах самонаведения Я8.2). Отличие состоит лишь в наличии дополнительных команд, используемых в качестве начальных условий для решения кинематических уравнений, которые используются для экстраполяции пространственного положения и скорости цели в автономном и радиокомандном режимах. Кроме отмеченной особенности режима ЦУ, в комбинированной ИВС необходимо еще осуществлять подпонск цели прн ее захвате на 186 траектории, поскольку на этот момент ее пространственное положение и вектор скорости могут отличаться от экстраполированных значений.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
